狭长空间定位方法、计算机可读存储介质及计算机设备技术

本发明专利技术提供了一种狭长空间定位方法、计算机可读存储介质及计算机设备，狭长空间定位方法包括步骤：对标签、服务器、多个基站进行组网；构建区域判定模型、误差模型；通过区域判定模型确定标签所属的定位区域类型；根据定位区域类型，选取一维定位算法、二维定位算法进行定位；根据定位区域类型，采用误差模型，抑制定位结果的干扰和减损。本发明专利技术设置了误差模型，对狭长空间内的定位进行纠正，提高了狭长空间定位的准确性。定位的准确性。定位的准确性。

【技术实现步骤摘要】
狭长空间定位方法、计算机可读存储介质及计算机设备


[0001]本专利技术属于室内定位
，具体涉及一种狭长空间定位方法、计算机可读存储介质及计算机设备。

技术介绍

[0002]当前，人们对无线感知节点（基站）在狭长空间场所的研究较少，受空间限制，无线感知节点及其网络具有与阔空间不同的特征。论文《狭长空间无线感知节点布置策略及定位算法》中，对目前应用于开阔环境下的无线感知节点定位算法进行了修正，给出了应用于狭长空间的无线感知节点定位算法，同时对狭长空间的锚节点布置方法进行了研究，给出一种较优的锚节点布置策略，但该策略所使用算法是RSSI，其缺点为无线信道多径衰落造成的信号能量不稳定，测量精度受天线方向性、天线增益等诸多的影响，总的来说，RSSI测距适用于测试环境较空旷，在狭长空间的变现并不是很好；侯全武等根据室内或井下巷道定位中传感器网络的覆盖特点，以隧道为例，提出了狭长空间三维完全覆盖方案。

技术实现思路

[0003]为了克服上述技术缺陷，本专利技术第一个方面提供了一种狭长空间定位方法，包括步骤：对标签、服务器、多个基站进行组网；构建区域判定模型、误差模型；通过区域判定模型确定标签所属的定位区域类型；根据定位区域类型，选取一维定位算法、二维定位算法进行定位；根据定位区域类型，采用误差模型，抑制定位结果的干扰和减损。
[0004]作为本专利技术的进一步改进，所述对标签、服务器、多个基站进行组网的步骤，包括：标签在设定时间阈值内，周期性地广播第一广播信息，所述第一广播信息包括标签的唯一标识信息；基站在接收到第一广播信息时，向服务器发出响应信息，响应信息包括标签的唯一标识信息；服务器根据相应信息的信息强度，获取基站列表，并从基站列表中确定主基站；服务器控制主基站进行周期性地广播第二广播信息；标签通过第二广播信息与基站进行组网。
[0005]作为本专利技术的进一步改进，构建区域判定模型的步骤，包括：建立三元组模型：RD
ꢀ→
{I，D，R}，其中: I 表示基站编号的集合; D 表示测距基站回传给同一标签的距离集合; R 表示划分区域的集合；针对移动的标签，与其通信范围内的多个基站进行通信，进行测距；移动的标签获取多个距离值，以构建距离集合；移动的标签根据距离集合与基站编号的映射关系，获取与移动标签最近的基站，
通过基站与基站编号的映射关系，确定定位区域类型。
[0006]作为本专利技术的进一步改进，构建误差模型的步骤，包括：在基站与标签之间收发信息时，记录各个时刻的时间戳，根据时间戳计算传播的实际时间；以实际时间，构建误差模型。
[0007]作为本专利技术的进一步改进，一维定位方法包括步骤：多个基站获取标签所发出的广播信息；记录多个基站获取到广播信息的接收时间，计算每两个基站的接收时间的时间差；根据时间差计算标签与每两个基站之间的距离差；根据多个距离差构建标签位置的双曲线方程；对双曲线方程进行求解，得到标签的位置。
[0008]作为本专利技术的进一步改进，二维定位方法包括步骤：根据基站接收到标签所发送广播的时间，计算标签与基站的距离；通过混合最小二乘法，得到标签的定位初值；将定位初值代入至泰勒级数展开算法中，计算得到标签的二次定位值；对二次定位值进行卡尔曼滤波，得到标签的最终定位值。
[0009]作为本专利技术的进一步改进，定位区域类型包括：从公共区域进入狭长空间、从房间进入狭长空间、离开狭长空间进入公共区域、离开狭长空间进入房间。
[0010]作为本专利技术的进一步改进，若定位区域类型为从公共区域进入狭长空间、从房间进入狭长空间时，采用误差模型，抑制定位结果的干扰和减损本专利技术的第二个方面，提供了一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，所述至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集由处理器加载并执行以实现上述的狭长空间定位方法。
[0011]本专利技术的第三个方面，提供了一种计算机设备，所述计算机设备包括处理器和存储器，所述存储器中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，所述至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集由所述处理器加载并执行以实现上述的狭长空间定位方法。
[0012]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术设置了误差模型，对狭长空间内的定位进行纠正，提高了狭长空间定位的准确性。
附图说明
[0013]下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步详细的说明，其中：图1为专利技术所述狭长空间定位方法的流程图；图2为专利技术所述计算机设备的结构示意图。
具体实施方式
[0014]以下结合附图对本专利技术的优选专利技术进行说明，应当理解，此处所描述的优选专利技术仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。需要说明的是，S1、S2等仅作为步骤的标
号，并不代表本专利技术需要按照标号的顺序严格执行。
[0015]本专利技术提供了一种狭长空间定位方法，如图1所示，包括步骤：S1、对标签、服务器、多个基站进行组网。
[0016]通过比较在狭长空间中不同组网方式对定位的影响，构造相应的组网方式，进而实现狭长空间中的定位精度提升，在本专利技术中，所采用的组网方式包括步骤：S11、标签在设定时间阈值内，周期性地广播第一广播信息，所述第一广播信息包括标签的唯一标识信息。
[0017]S12、基站在接收到第一广播信息时，向服务器发出响应信息，响应信息包括标签的唯一标识信息。
[0018]S13、服务器根据相应信息的信息强度，获取基站列表，并从基站列表中确定主基站；S14、服务器控制主基站进行周期性地广播第二广播信息。
[0019]S15、标签通过第二广播信息与基站进行组网。
[0020]S2、构建区域判定模型、误差模型，其中，构建区域判定模型具体包括步骤：S21、建立三元组模型：RD
ꢀ→
{I，D，R}，其中: I 表示基站编号的集合; D 表示测距基站回传给同一标签的距离集合; R 表示划分区域的集合；S22、针对移动的标签，与其通信范围内的多个基站进行通信，进行测距；S23、移动的标签获取多个距离值，以构建距离集合；S24、移动的标签根据距离集合与基站编号的映射关系，获取与移动标签最近的基站，通过基站与基站编号的映射关系，确定定位区域类型。
[0021]构建误差模型具体包括步骤：S25、在基站与标签之间收发信息时，记录各个时刻的时间戳，根据时间戳计算传播的实际时间；S27、以实际时间，构建误差模型，该误差模型为一个简单的线性方程，一次往返在SS
‑
TWR技术中的时间中，总的往返时间延迟可以表示为：其中，是在设备A处测量的TWR方法中信号的单次往返时间内发生的总延迟，也就是说，由设备A传输到设备B 并返回设备A的信号所产生的总延迟。基于总延迟的绝对误差和相对误差，建立基于时钟漂移误差和往返时间延迟中的相对误差的模型。从而实现了狭长空间下误差分布特点与误差模型的构建。该公式的其他内容，请参见现有技术。
[00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种狭长空间定位方法，其特征在于，包括步骤：对标签、服务器、多个基站进行组网；构建区域判定模型、误差模型；通过区域判定模型确定标签所属的定位区域类型；根据定位区域类型，选取一维定位算法、二维定位算法进行定位；根据定位区域类型，采用误差模型，抑制定位结果的干扰和减损。2.根据权利要求1所述的狭长空间定位方法，其特征在于，所述对标签、服务器、多个基站进行组网的步骤，包括：标签在设定时间阈值内，周期性地广播第一广播信息，所述第一广播信息包括标签的唯一标识信息；基站在接收到第一广播信息时，向服务器发出响应信息，响应信息包括标签的唯一标识信息；服务器根据相应信息的信息强度，获取基站列表，并从基站列表中确定主基站；服务器控制主基站进行周期性地广播第二广播信息；标签通过第二广播信息与基站进行组网。3.根据权利要求1所述的狭长空间定位方法，其特征在于，构建区域判定模型的步骤，包括：建立三元组模型：RD
ꢀ→
{I，D，R}，其中: I 表示基站编号的集合; D 表示测距基站回传给同一标签的距离集合; R 表示划分区域的集合；针对移动的标签，与其通信范围内的多个基站进行通信，进行测距；移动的标签获取多个距离值，以构建距离集合；移动的标签根据距离集合与基站编号的映射关系，获取与移动标签最近的基站，通过基站与基站编号的映射关系，确定定位区域类型。4.根据权利要求1所述的狭长空间定位方法，其特征在于，构建误差模型的步骤，包括：在基站与标签之间收发信息时，记录各个时刻的时间戳，根据时间戳计算传播的实际时间；以实际时间，构建误差模型。5.根据权利要求1所述的狭...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨光，严嘉琛，窦振铎，郭云健，孙彩歌，李卫红，
申请(专利权)人：广东师大维智信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：