基于mesh网络的定位方法技术

本发明专利技术公开了一种基于mesh网络的定位方法，包括获取每个路由器的实际位置并输入到定位监测系统；获取移动终端与其主连接的主路由器以及与周边附近的从路由器的距离参数并录入到定位监测系统中；形成圆概率点；通过对实际测量与定位监测系统所显示的位置进行圆概率对比评值得出误差范围；得出移动终端的具体参数形成三维坐标数据；当首次获取到移动终端之后就显示第一个坐标点，按照一定周期重复，形成移动终端的相对三维坐标轨迹示意图；本发明专利技术解决了室内上网覆盖性问题。明解决了室内上网覆盖性问题。明解决了室内上网覆盖性问题。

【技术实现步骤摘要】
基于mesh网络的定位方法


[0001]本专利技术涉及无线定位
，特别是一种基于mesh网络的定位方法。

技术介绍

[0002]无线定位技术的主要特征是指在一个通信网络中接收器和发射器之间对无线电波的特征的进行测量分析，通过对无线电波的特征值采集处理后通过特定的算法计算出移动终端相对地理位置，在融合标准地图位置进行转换得到具体室内位置，由此提供服务性的位置信息。无线定位技术包括GPS、UWB、RFID、WiFi等几种定位方式，而室内目前主要使用UWB、RFID、WiFi等几种定位方式。
[0003]其中WiFi定位是利用WiFi的射频识别特性，通过测量发射和接收到的无线电波的时间、幅度、相位等参数，根据相关算法判断被测物体的位置，实现定位、监测和追踪特定目标位置，广泛应用于导航、机器人跟踪、虚拟实现和军事目标定位等方面。
[0004]已有室内定位技术包含：基于TOA的室内定位技术、基于TDOA的室内定位技术、基于AOA的室内定位技术、基于RSSI的室内定位技术。
[0005]在实际实施过程中专利技术人发现，现有技术中被广泛推广和应用的是基于TDOA的室内定位技术，和申请号为202210258690.5基于RSSI的室内定位技术，这两种技术实际上还是需要特殊终端进行部署，所需位置概率为先标定随机概率，外侧设备需要移动，需要知道众多的先验基础数据且对于室内的多径和干扰形成的路径漂移没有很好的处理，位置点的概率与实际偏差缺乏强关联性的数据约束，从而形成规律性的误差和测量较小值误差。
专利
技术实现思路

[0006]为解决现有技术中存在的问题，本专利技术的目的是提供一种基于mesh网络的定位方法，本专利技术有效解决了厂房、园区、停车场、隧道等室内上网覆盖性问题及有感定位的特殊性等应用场景。
[0007]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种基于mesh网络的定位方法，包括以下步骤：
[0008]步骤1、获取空间内每个路由器的实际位置的经纬度及高度参数输入到定位监测系统；
[0009]步骤2、当在覆盖网络内有移动终端连接入网，获取移动终端与其主连接的主路由器的距离参数并录入到定位监测系统中，以及与周边附近的从路由器进行可连接探测，当探测成功后获取移动终端与周边附近的从路由器的距离参数并录入到定位监测系统中；
[0010]步骤3、获取移动终端的相对位置，并计算出移动终端的相对高度数组，计算出移动终端的高度数据，根据所述距离参数，在定位监测系统中分别计算出移动终端的初始位置以及旁偏位置并显示在地图点上，形成圆概率点；
[0011]步骤4、通过对实际测量与定位监测系统所显示的位置进行圆概率对比评值得出误差范围；
[0012]步骤5、对数据进行数据训练，得出数据模型，从而得出移动终端的具体参数形成三维坐标数据；
[0013]步骤6、当首次获取到移动终端之后就显示第一个坐标点，按照一定周期重复步骤1
‑
步骤5，形成移动终端的相对三维坐标轨迹示意图。
[0014]作为本专利技术的进一步改进，在步骤2中，所述距离参数的获取方法如下：
[0015][0016]其中，|A
RSSI
|
n
为采集RSSI值，K
n
为信号质量，k为校准常数(根据f映射对应常数)，C为光速，f信道对应的中心频率，n为单位周期内采集样本数据第n次。
[0017]作为本专利技术的进一步改进，还包括对所述距离参数进行补偿纠偏，方法如下：
[0018]L
补偿
＝ct
[0019]其中，L
补偿
表示距离，c表示电磁传播速率，t表示纠偏时间。
[0020]作为本专利技术的进一步改进，所述纠偏时间t的计算方法如下：
[0021]t＝(s
end
‑
s
star
)
×2×
k
×
τ
[0022]其中，s
end
表示同一个BSS接收报文时间，s
star
表示同一个BSS发出报文时间，k表示CCA机制阈值，τ表示空间重用常数。
[0023]作为本专利技术的进一步改进，在步骤2中，当周边附近没有可探测的从路由器时，在定位监测系统主动发出指令让主连接的主路由器的不同天线分别进行探测，并分别获取不同天线的反馈形成反馈数据矩阵。
[0024]作为本专利技术的进一步改进，在步骤3中，所述圆概率点的计算方法如下：
[0025]针对监测目标在两个路由器覆盖之间的计算方法：
[0026]已知主、从连接路由两个天线的具体坐标，计算出主路由器、从路由器4个天线的连线之间的矩形距离：
[0027][0028]当移动终端进入到覆盖范围内：
①
以主路由器、从路由器之间长距离边为基准线w0、w1，移动终端再通过L
距离
、L
补偿
所形成的距离m投射点到基准线w上点M，故以长边两边任意顶点到M点记为H,通过三角形计算出另一边的长度记为r，以m点为圆点，r为半径，H为高度做圆锥体运动，其中以m为圆点，r为半径做圆平面R0、R1；
②
以主路由器、从路由器之间短距离边为基准线w2、w3，继续做圆平面R2、R3；
③
4个圆平面相交形成两两相交的交线所形成的4个点：
[0029][0030]形成了目标移动终端所在空间位置8个空间向量的圆概率点散点；
[0031]针对移动终端在多个路由器覆盖之间的计算方法：
[0032]已知主、从连接路由多个天线的具体坐标，计算出主路由器、从路由器多个天线的连线之间的矩形距离：
[0033][0034]当移动终端进入到覆盖范围内：
①
以主路由器、其他从路由器之间长距离边为基准线w
0n
、w
1n
，移动终端再通过L
距离
、L
补偿
所形成的距离m
n
投射点到基准线w
n
上点M
n
，故以长边两边任意顶点到M
n
点记为H
n
,通过三角形计算出另一边的长度记为r
n
，以m
n
点为圆点，r
n
为半径，H
n
为高度做圆锥体运动，其中以m
n
为圆点，r
n
为半径做圆平面R
n
；
②
以主路由器、其他从路由器之间短距离边为基准线w
2n
、w
3n
，继续做圆平面R
n
；
③
n个圆平面相交形成两两相交的交线所形成的2
n
个点，形成了移动终端所在空间位置2
2n
个空间向量的圆概率点散点；
[0035]针对监测目标在单个本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于mesh网络的定位方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、获取空间内每个路由器的实际位置的经纬度及高度参数输入到定位监测系统；步骤2、当在覆盖网络内有移动终端连接入网，获取移动终端与其主连接的主路由器的距离参数并录入到定位监测系统中，以及与周边附近的从路由器进行可连接探测，当探测成功后获取移动终端与周边附近的从路由器的距离参数并录入到定位监测系统中；步骤3、获取移动终端的相对位置，并计算出移动终端的相对高度数组，计算出移动终端的高度数据，根据所述距离参数，在定位监测系统中分别计算出移动终端的初始位置以及旁偏位置并显示在地图点上，形成圆概率点；步骤4、通过对实际测量与定位监测系统所显示的位置进行圆概率对比评值得出误差范围；步骤5、对数据进行数据训练，得出数据模型，从而得出移动终端的具体参数形成三维坐标数据；步骤6、当首次获取到移动终端之后就显示第一个坐标点，按照一定周期重复步骤1
‑
步骤5，形成移动终端的相对三维坐标轨迹示意图。2.根据权利要求1所述的基于mesh网络的定位方法，其特征在于，在步骤2中，所述距离参数的获取方法如下：其中，|A
RSSI
|
n
为采集RSSI值，K
n
为信号质量，k为校准常数(根据f映射对应常数)，C为光速，f信道对应的中心频率，n为单位周期内采集样本数据第n次。3.根据权利要求2所述的基于mesh网络的定位方法，其特征在于，还包括对所述距离参数进行补偿纠偏，方法如下：L
补偿
＝ct其中，L
补偿
表示距离，c表示电磁传播速率，t表示纠偏时间。4.根据权利要求3所述的基于mesh网络的定位方法，其特征在于，所述纠偏时间t的计算方法如下：t＝(s
end
‑
s
star
)
×2×
k
×
τ其中，s
end
表示同一个BSS接收报文时间，s
star
表示同一个BSS发出报文时间，k表示CCA机制阈值，τ表示空间重用常数。5.根据权利要求4所述的基于mesh网络的定位方法，其特征在于，在步骤2中，当周边附近没有可探测的从路由器时，在定位监测系统主动发出指令让主连接的主路由器的不同天线分别进行探测，并分别获取不同天线的反馈形成反馈数据矩阵。6.根据权利要求5所述的基于mesh网络的定位方法，其特征在于，在步骤3中，所述圆概率点的计算方法如下：针对监测目标在两个路由器覆盖之间的计算方法：已知主、从连接路由两个天线的具体坐标，计算出主路由器、从路由器4个天线的连线之间的矩形距离：
当移动终端进入到覆盖范围内：
①
以主路由器、从路由器之间长距离边为基准线w0、w1，移动终端再通过L
距离
、L
补偿
所形成的距离m投射点到基准线w上点M，故以长边两边任意顶点到M点记为H,通过三角形计算出另一边的长度记为r，以m点为圆点，r为半径，H为高度做圆锥体运动，其中以m为圆点，r为半径做圆平面R0、R1；
②
以主路由器、从路由器之间短距离边为基准线w2、w3，继续做圆平面R2、R3；
③
4个圆平面相交形成两两相交的交线所形成的4个点：形成了目标移动终端所在空间位置8个空间向量的圆概率点散点；针对移动终端在多个路由器覆盖之间的计算方法：已知主、从连接路由多个天线的具体坐标，计算出主路由器、从路由器多个天线的连线之间的矩形距离：当移动终端进入到覆盖范围内：
①
以主路由器、其他从路由器之间长距离边为基准线w
0...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴金成，张馨月，冯韬，
申请(专利权)人：四川九州电子科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：