一种基于精度估计的定位切换方法技术

本发明专利技术提供一种基于精度估计的定位切换方法，属于导航定位技术领域。所述的定位切换方法包括软硬切换定位，判决门限的选取和切换判决三部分。与硬切换定位和软切换定位相比，本发明专利技术优势在于可以针对每次定位下的不同情况，切换定位方式，将软/硬切换定位结果中更优的结果输出。不仅继承了软硬切换定位的无缝性，同时提高了定位的精度。同时提高了定位的精度。

【技术实现步骤摘要】
一种基于精度估计的定位切换方法


[0001]本专利技术属于导航定位
，涉及到硬切换定位和软切换定位，特别涉及到定位方式切换和精度估计方法。

技术介绍

[0002]异构定位网络中，可以利用硬切换定位和软切换定位的方式对多种定位网络进行融合定位，从而达到扩大覆盖范围，提高定位精度的功能。但是在每次定位中，定位结果更好的融合定位方式是不固定的，有时候可能是软切换定位精度更好，有时候硬切换定位具有更好的定位性能。设备在定位的过程中无法判断在本次定位中是硬切换定位还是软切换定位的结果更好，因此需要对定位融合方式进行切换，切换到性能更好的定位方式。
[0003]经对现有文献检索发现，在名为《异构无线系统室内外无缝定位技术研究》(下文中简称为文献1)的论文中，分析了硬切换定位和软切换定位的概念，软/硬切换定位适用于各种类型的异构定位系统，可以提高定位的准确性，满足了设备对于无缝定位的需求，具有更好的普适性。但其只对硬切换定位和软切换定位的原理分别进行了论述，没有考虑到软切换定位和硬切换定位二者间的切换问题。
[0004]在International Conference on Advanced Electronic Materials,Computers and Software Engineering(AEMCSE)发表的“Fusion Localization Based on Accuracy Estimation”(2022年的先进电子材料、计算机与软件工程国际学术会议，《基于精度估计的融合定位》)提出了一种用于定位的精度估计算法，这种算法利用了在一定范围内“终端与基站的到达时间差集合”与“定位精度”所呈现的单调特性。经过进一步研究中发现，该文献中提出的精度估计算法可以为定位切换提供依据。
[0005]本专利技术在上述基础上对异构系统下的定位做了进一步研究，根据上文中的精度估计算法选取软/硬切换作为本次定位的融合方式，由此提出一种用于软切换和硬切换融合二者间的切换方法。

技术实现思路

[0006]本专利技术要解决的技术问题是在异构系统下设备无法判断出应该选择硬切换定位还是软切换定位，可能会选择二者中较差的定位结果导致定位误差偏大。本专利技术的目的是使得设备在每次定位过程中选择软/硬切换定位中更优的定位结果，提高定位结果的准确性。
[0007]为了达到上述目的，本专利技术采用的技术方案为：
[0008]一种基于精度估计的定位切换方法，包括软硬切换定位，判决门限的选取和切换判决三部分，具体步骤为：
[0009]第一步，由精度估计值做软/硬切换定位
[0010]步骤1.1：假设定位环境中存在两个异构定位系统A和B，测试点TP同时得到系统A下的定位结果P
A
和精度估计结果E
A
，系统B下的定位结果P
B
和精度估计结果E
B
。
[0011]步骤1.2：将测试点TP得到的两个精度估计值E
A
和E
B
比较，选择较小值对应系统的定位结果作为硬切换定位结果P
H
。
[0012]步骤1.3：把精度估计值E
A
，E
B
带入文献1中的权值计算公式得到系统A的权值w和系统B的权值1
‑
w，带入融合定位计算公式P
S
＝wP
A
+(1
‑
w)P
B
得到软切换定位结果P
S
。
[0013]第二步，选取合适的判决门限：
[0014]步骤2.1：将实验场景带入到实际环境中，对位置(x
TP
,y
TP
)已知的测试点TP
’
通过步骤1.1到1.3进行硬切换定位和软切换定位，在实际环境中存在两个异构定位系统，可以得到精度估计值E
A
、E
B
，以及此次的硬切换定位结果(x
H
,y
H
)和软切换定位结果(x
S
,y
S
)，然后计算此次的定位误差即测试点的实际位置与定位结果之间的距离，得到硬切换定位误差为软切换定位的误差为
[0015]步骤2.2：在同一环境下，将测试点TP
’
取不同的位置多次重复步骤2.1，每次重复都能得到一组包含E
A
、E
B
、R
H
、R
S
的样本，因此可以得到多组样本，以这些样本统计不同的定位精度估计值E
A
、E
B
与定位误差R
H
、R
S
的对应关系。
[0016]步骤2.3：对每一组中的精度估计值E
A
、E
B
取二者间较小值与较大值做比值，得到精度估计比值E
AB
。
[0017]步骤2.4：在多组样本中，每个样本点都有对应的精度估计比值E
AB
、硬切换定位误差R
H
和软切换定位误差R
S
，统计各个样本点在硬切换定位误差R
H
小的情况下对应的精度估计比值E
AB
，以及软切换定位误差R
S
小的情况下对应的精度估计比值E
AB
，分析两种情况下E
AB
的分布情况。由两种情况下的直方图趋势，分别得到横轴为精度估计比值，纵轴为直方图样本数的曲线方程F
H
(e)和F
S
(e)。选取两条曲线相交时的横轴e对应的值作为切换的判决门限D
T
。
[0018]第三步，根据判决门限做切换定位：
[0019]步骤3.1：在第二步对应的真实环境下，将测试点TP
’
通过步骤1.1到1.3进行硬切换定位和软切换定位，得到精度估计值E
A
、E
B
，精度估计比值E
AB
，以及此次的硬切换定位结果(x
H
,y
H
)和软切换定位结果(x
S
,y
S
)。
[0020]步骤3.2：将本次定位得到E
AB
与判决门限D
T
做比较，当E
AB
小于D
T
则将硬切换定位结果(x
H
,y
H
)作为定位结果，否则将软切换定位结果(x
S
,y
S
)作为定位结果。
[0021]本专利技术的效果与益处是：与硬切换定位和软切换定位相比，本专利技术优势在于可以针对每次定位下的不同情况，切换定位方式，将软/硬切换定位结果中更优的结果输出。不仅继承了软硬切换定位的无缝性，同时提高了定位的精度。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于精度估计的定位切换方法，其特征在于，所述的定位切换方法包括软硬切换定位，判决门限的选取和切换判决三部分，具体步骤为：第一步，由精度估计值做软/硬切换定位步骤1.1：假设定位环境中存在两个异构定位系统A和B，测试点TP同时得到系统A下的定位结果P
A
和精度估计结果E
A
，系统B下的定位结果P
B
和精度估计结果E
B
；步骤1.2：将测试点TP得到的两个精度估计值E
A
和E
B
比较，选择较小值对应系统的定位结果作为硬切换定位结果P
H
；步骤1.3：把精度估计值E
A
，E
B
带入权值计算公式得到系统A的权值w和系统B的权值1
‑
w，带入融合定位计算公式P
S
＝wP
A
+(1
‑
w)P
B
得到软切换定位结果P
S
；第二步，选取合适的判决门限：步骤2.1：将实验场景带入到实际环境中，对位置(x
TP
,y
TP
)已知的测试点TP
’
通过步骤1.1到1.3进行硬切换定位和软切换定位，在实际环境中存在两个异构定位系统，可以得到精度估计值E
A
、E
B
，以及此次的硬切换定位结果(x
H
,y
H
)和软切换定位结果(x
S
,y
S
)，然后计算此次的定位误差即测试点的实际位置与定位结果之间的距离，得到硬切换定位误差为软切换定位的误差为步骤2.2：在同一环境下，将测试点TP
’
取不同的位置多次重复步骤2.1，每次重复都能得到一组包含E
A
、E
B
、R
H
、R
S
的样本，因此可以得到多组样本，以多组...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹德岳，赫连昇，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：