一种加权质心定位方法、系统及可存储介质技术方案

本发明专利技术揭示了一种加权质心定位方法、系统及可存储介质，利用测距值和基站坐标构成圆的方程，从n个基站中选取2个基站，获得每个组合的加权质心算法的顶点，针对这些顶点围成的区域利用加权质心算法计算定位标签的坐标和解算误差，利用解算误差加权计算定位标签的最终位置。本发明专利技术方案提供了一种简单获取加权质心顶点的方法以及利用解算误差加权计算出定位标签的最终位置的方法，可以保证测距误差较大导致两圆没有交点时依然可以构造相应的交点作为加权质心算法的顶点，并且避免了因测距误差引起顶点选择错误从而造成定位出现较大的偏差的情况，能够极大地提高基于测距定位算法的精度及稳定性。的精度及稳定性。的精度及稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种加权质心定位方法、系统及可存储介质


[0001]本专利技术涉及无线通信定位技术及室内定位
，特别涉及一种高精度加权质心定位方法、系统及可存储介质。

技术介绍

[0002]目前，室内定位技术备受关注，被广泛运用于众多领域。基站测距可分为基于测距的空间定位算法与基于无须测距的空间定位算法，然而基于无须测距的算法定位精度一般较差，因此基于测距的定位算法被业内广泛研究。
[0003]加权质心算法被广泛运用于基于测距的空间定位算法中，加权质心算法中普遍选取的顶点为两两圆交点中围成的区域面积最小的交点组合，然而当测距误差较大导致存在非两两圆相交(存在有两圆没有交点)时，会造成加权质心算法中无法确定采用哪些顶点来进行加权定位，并且在实际测量中，当存在较大的测距误差时，还会出现解算误差较小，然而实际定位误差很大的情况，该情况会引起顶点选择错误从而造成定位出现较大偏差的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于，提供一种高精度加权质心定位方法、系统及可存储介质，以实现多种情况下加权质心顶点的获取，并且解决测距误差较大引起顶点选择错误从而造成定位出现较大偏差的情况。
[0005]本专利技术为了实现上述的专利技术目的，提供了一种加权质心定位方法，该方法包括以下步骤：
[0006]获取定位标签到n个基站的n组距离以及n个基站的坐标，构建n个圆方程组；
[0007]从n个基站中选取2个基站，共有种组合，获得每个组合的加权质心算法的顶点，其中n≥3；
[0008]针对所述顶点围成的区域利用加权质心算法计算定位标签的坐标；
[0009]利用加权质心算法计算解算误差；
[0010]利用解算误差加权计算定位标签的最终位置。
[0011]可选的，所述获得每个组合的加权质心算法的顶点的过程包括：判断所述每个组合的2个基站形成的两圆是否存在交点；若存在交点则以所述交点作为顶点，若不存在交点则构造交点，以所述构造交点作为顶点。
[0012]可选的，所述获得每个组合的加权质心算法的顶点的过程还包括：
[0013]2个基站形成的两圆圆心坐标分别为：圆1(x1,y1,z1)，圆2(x2,y2,z2)，假设定位标签高度z已知，当两圆圆心横坐标相等纵坐标不相等时：
[0014]即x1＝x2，且y1≠y2，两圆的表达式分别为：
[0015](x
‑
x1)2+(y
‑
y1)2+(z
‑
z1)2＝d
12
[0016][0017]两公式相减可得到：
[0018]2*(y2‑
y1)*y+(z
‑
z1)2‑
(z
‑
z2)2+d
22
‑
d
12
+y
12
‑
y
22
＝0
[0019]令一元一次方程：
[0020]B＝2*(y2‑
y1)
[0021]C＝(z
‑
z1)2‑
(z
‑
z2)2+d
22
‑
d
12
+y
12
‑
y
22
[0022]可得y＝
‑
C/B
[0023]则该直线联立圆的方程(x
‑
x1)2+(y
‑
y1)2+(z
‑
z1)2＝d
12
，可得到：
[0024]x2‑
2*x1x+y2‑
2*y1y+(z
‑
z1)2‑
d
12
+y
12
+x
12
＝0
[0025]令：
[0026]a＝1
[0027]b＝
‑
2*x1[0028]c＝y2‑
2*y1y+(z
‑
z1)2‑
d
12
+y
12
+x
12
[0029]则a*x2+b*x+c＝0
[0030]在一元二次方程中：Δ＝b2‑
4*a*c
[0031]当Δ≥0时，即两圆有交点：
[0032]交点坐标为
[0033]否则，该两圆没有交点，则构造交点，构造交点为：x＝x1，y＝
‑
C/B，构造的交点坐标为(x1,
‑
C/B,z)。
[0034]可选的，所述获得每个组合的加权质心算法的顶点的过程还包括：
[0035]2个基站形成的两圆圆心坐标分别为：圆1(x1,y1,z1)，圆2(x2,y2,z2)，假设定位标签高度z已知，当两圆圆心纵坐标相等横坐标不相等时：
[0036]即x1≠x2,y1＝y2，两圆的表达式分别为：
[0037](x
‑
x1)2+(y
‑
y1)2+(z
‑
z1)2＝d
12
[0038](x
‑
x2)2+(y
‑
y2)2+(z
‑
z2)2＝d
22
[0039]两公式相减可得到：
[0040]2*(x2‑
x1)*x+(z
‑
z1)2‑
(z
‑
z2)2+d
22
‑
d
12
+x
12
‑
x
22
＝0
[0041]令一元一次方程：
[0042]A＝2*(x2‑
x1)
[0043]C＝(z
‑
z1)2‑
(z
‑
z2)2+d
22
‑
d
12
+x
12
‑
x
22
[0044]可得x＝
‑
C/A
[0045]则该直线联立圆的方程(x
‑
x1)2+(y
‑
y1)2+(z
‑
z1)2＝d
12
，可得到：
[0046]y2‑
2*y1y+x2‑
2*x1x+(z
‑
z1)2‑
d
12
+x
12
+y
12
＝0
[0047]令：
[0048]a＝1
[0049]b＝
‑
2*y1[0050]c＝x2‑
2*x1x+(z
‑
z1)2‑
d
12
+x
12
+y
12
[0051]则a*y2+b*y+c＝0
[0052]在一元二次方程中：Δ＝本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种加权质心定位方法，其特征在于，包括以下步骤：获取定位标签到n个基站的n组距离以及n个基站的坐标，构建n个圆方程组；从n个基站中选取2个基站，共有种组合，获得每个组合的加权质心算法的顶点，其中n≥3；针对所述顶点围成的区域利用加权质心算法计算定位标签的坐标；利用加权质心算法计算解算误差；利用解算误差加权计算定位标签的最终位置。2.如权利要求1所述的一种加权质心定位方法，其特征在于，所述获得每个组合的加权质心算法的顶点的过程包括：判断所述每个组合的2个基站形成的两圆是否存在交点；若存在交点则以所述交点作为顶点，若不存在交点则构造交点，以所述构造交点作为顶点。3.如权利要求2所述的一种加权质心定位方法，其特征在于，所述获得每个组合的加权质心算法的顶点的过程还包括：2个基站形成的两圆圆心坐标分别为：圆1(x1,y1,z1)，圆2(x2,y2,z2)，假设定位标签高度z已知，当两圆圆心横坐标相等纵坐标不相等时：即x1＝x2，且y1≠y2，两圆的表达式分别为：(x
‑
x1)2+(y
‑
y1)2+(z
‑
z1)2＝d
12
(x
‑
x2)2+(y
‑
y2)2+(z
‑
z2)2＝d
22
两公式相减可得到：2*(y2‑
y1)*y+(z
‑
z1)2‑
(z
‑
z2)2+d
22
‑
d
12
+y
12
‑
y
22
＝0令一元一次方程：B＝2*(y2‑
y1)C＝(z
‑
z1)2‑
(z
‑
z2)2+d
22
‑
d
12
+y
12
‑
y
22
可得y＝
‑
C/B则该直线联立圆的方程(x
‑
x1)2+(y
‑
y1)2+(z
‑
z1)2＝d
12
，可得到：x2‑
2*x1x+y2‑
2*y1y+(z
‑
z1)2‑
d
12
+y
12
+x
12
＝0令：a＝1b＝
‑
2*x1c＝y2‑
2*y1y+(z
‑
z1)2‑
d
12
+y
12
+x
12
则a*x2+b*x+c＝0在一元二次方程中：Δ＝b2‑
4*a*c当Δ≥0时，即两圆有交点：交点坐标为否则，该两圆没有交点，则构造交点，构造交点为：x＝x1,y＝
‑
C/B,构造的交点坐标为(x1，
‑
C/B，z)。4.如权利要求2所述的一种加权质心定位方法，其特征在于，所述获得每个组合的加权质心算法的顶点的过程还包括：
2个基站形成的两圆圆心坐标分别为：圆1(x1,y1,z1)，圆2(x2,y2,z2)，假设定位标签高度z已知，当两圆圆心纵坐标相等横坐标不相等时：即x1≠x2,y1＝y2，两圆的表达式分别为：(x
‑
x1)2+(y
‑
y1)2+(z
‑
z1)2＝d
12
(x
‑
x2)2+(y
‑
y2)2+(z
‑
z2)2＝d
22
两公式相减可得到：2*(x2‑
x1)*x+(z
‑
z1)2‑
(z
‑
z2)2+d
22
‑
d
12
+x
12
‑
x
22
＝0令一元一次方程：A＝2*(x2‑
x1)C(z
‑
z1)2‑
(z
‑
z2)2+d
22
‑
d
12
+x
12
‑
x
22
可得x＝
‑
C/A则该直线联立圆的方程(x
‑
x1)2+(y
‑
y1)2+(z
‑
z1)2＝d
12
可得到：y2‑
2*y1y+x2‑
2*x1x+(z
‑
z1)2‑
d
12
+x
12
+y
12
＝0令：a＝1b＝
‑
2*y1c＝x2‑
2*x1x+(z
‑
z1)2‑
d
12
+x
12
+y
12
则a*y2+b*y+c＝0在一元二次方程中：Δ＝b2‑
4*a*c当Δ≥0时，即两圆有交点：交点坐标为否则，该两圆没有交点，则构造交点为：x＝
‑
C/A，y＝y1，构造的交点坐标为(
‑
C/A,y1...

【专利技术属性】
技术研发人员：何永平，黄令，杨伟航，罗超，王甜甜，陈春雪，
申请(专利权)人：成都四相致新科技有限公司，
类型：发明
国别省市：