[发明专利]一种基于二维AOA定位系统的辅助节点分步部署方法

说明书

技术领域

本发明属于移动无线通信技术领域，涉及一种二维AOA定位系统的辅助节点部署方法。

背景技术

近年来，近距离无线通信技术如红外线、超宽带、无线传感器网络、射频识别、计算机视觉等飞速发展，并在国防、医疗、教育、物流等领域得到广泛应用。得益于现代大规模集成电路的小型化设计，越来越多的手机制造厂商也将将近距离无线通信模块封装并集成于跟踪节点内部。当跟踪节点进入到室内环境中，跟踪节点可以与多个位置固定的服务节点建立通信，并获得高精度的测距信息，同时对于复杂多变的室内环境，可以引入体积轻巧、布设灵活的辅助节点参与定位运算以提高跟踪节点的定位精度，业界将这种辅助定位方式称为协作定位。

目前，协作定位采用的定位算法主要有到达时间法(Time Of Arrival，TOA)、达到时间差法(Time Difference OfArrival，TDOA)以及到达角度法(Arrival Of Angle，AOA)等，其中AOA定位算法的原理是服务节点通过天线阵列或多个超声波接收机感知跟踪节点发射电波信号的入射角度，从而形成一根从接收机到跟踪节点的径向连线，即方位线，然后利用从多个服务节点处得到多条方位线信息建立的方程组，计算出跟踪节点的坐标位置。

研究人员以几何精度因子(Geometric Dilution Of Precision，GDOP)反应跟踪节点与服务节点、辅助节点之间的几何分布关系对协作定位系统的定位精度的影响，GDOP的值越小，几何分布越合理，定位精度越高。

考虑到在大多数定位环境中，跟踪节点和服务节点的相位位置已经固定，而辅助节点体积小、重量轻、便于移动，因此，合理部署辅助节点并利用辅助节点的测距信息对于提高协作定位系统的精度具有重要的意义，但相关研究尚处于起步阶段。

发明内容

本发明的目的是，提供一种适用于二维AOA协作定位系统的辅助节点部署方法。本发明通过获取二维AOA系统的正向方位角、反向方位角、正弦方位因子和余弦方位因子，将全部辅助节点布设于最小布设距离，依据余弦方位因子的属性选取首增辅助节点的布设方位；依据惯性依赖因子的属性选取非首增辅助节点的布设方位，降低跟踪节点的GDOP值，有效提升跟踪节点的定位精度。

一种基于二维AOA定位的辅助节点分步部署方法，其具体步骤如下：