[发明专利]一种基于信号发射装置天线方向修正的定位方法和定位系统

说明书

本发明提出一种基于信号发射装置天线方向修正的定位方法和定位系统，所述定位方法包括：一、将信号发射装置发射至待定位点处的信号处理成基本定位信息；二、采用信号衰减计算模型和基于传播模型的定位算法计算得到待定位点的初步定位位置；三、通过实测获得信号发射装置的衰减特性，所述衰减特性包括有若干等幅衰减信息，每个等幅衰减信息记录了同一衰减信号强度下角度与距离间的传播特性关系；四、根据衰减特性对初步定位位置进行修正，实现精确定位。本发明充分考虑了信号源传播天线的方向性，采用实测的天线辐射信号衰减模型代替理想的衰减模型，对现有定位结果进行修正，大大提高了定位精度，尤其适用于室内Wifi定位，具有广阔的市场应用前景。

技术领域

本发明涉及定位技术领域，具体涉及一种基于信号发射装置天线方向修正的定位方法，尤其适用于室内Wifi定位技术。

背景技术

随着通信技术的不断发展，人们对位置的需求越来越高，室内定位技术可以为用户提供精准的商场定位、导航、导购服务，为商场提供客流动线、顾客购物取向，室内位置服务市场规模巨大。目前，由于应用广泛、建设成本较低、定位精度较高，基于Wifi的室内定位方案比较普及。

现行的室内Wifi定位主要是基于RSSI值（接收的信号强度指示，用于反应接收到的辐射信号强度，可以通过接收到的信号强弱来测定信号点与接收点之间的距离）的定位技术，这种定位技术又分为基于位置指纹定位方法和基于传播模型定位方法。基于位置指纹定位方法布置复杂，需要进行大量RSSI值在不同位置的数据采集，无法获得广泛推广应用；基于传播模型的定位方法是通过监测测量点（待定位点）接收到信号点辐射信号的RSSI值，再结合室内信号衰减模型，来得出测量点到信号点之间的距离，通过得到测量点到多个位置已知的信号点距离最终计算出测量点的实际坐标，实现定位，但现有的这种基于传播模型定位技术都将信号点的传播天线假设为在各个方向上信号衰减模型都完全相同的理想天线，并基于这种理想天线的信号衰减模型计算确定定位位置，但实际上理想天线并不存在，即使是现有技术中的全向天线，其在各个方向上的信号衰减模型也并不完全相同，这导致了现有基于传播模型的定位技术的定位精度不高。

发明内容

本发明针对上述现有技术问题，创新的提出一种基于天线方向性修正的定位系统和定位方法，充分考虑了信号源传播天线的方向性，采用实测的天线辐射信号衰减模型代替理想的衰减模型，对现有定位结果进行修正，大大提高了定位精度，尤其适用于室内Wifi定位，具有广阔的市场应用前景。

本发明解决上述技术问题所采取的技术方案如下：

一种基于信号发射装置天线方向修正的定位方法，包括以下步骤：

步骤一、将信号发射装置发射至待定位点处的信号处理成基本定位信息，所述基本定位信息包括：信号发射装置发射的信号到达待定位点处时的衰减信号强度、所述信号发射装置的信标信息和所述信号发射装置的标识信息；

步骤二、根据步骤一确定的基本定位信息，采用信号衰减计算模型和基于传播模型的定位算法计算得到待定位点的初步定位位置；

步骤三、通过实测获得信号发射装置的衰减特性，所述衰减特性包括有若干等幅衰减信息，每个等幅衰减信息记录了同一衰减信号强度下角度与距离间的传播特性关系，其中所述角度为与信号发射装置的天线摆置方向所成的角度，所述距离是指与信号发射装置所在位置之间的距离；

步骤四、根据步骤三确定的衰减特性对步骤二确定的初步定位位置进行修正，首先确定所述初步定位位置和信号发射装置所在位置之间的连线相对于该信号发射装置的天线摆置方向之间的夹角，然后根据该信号发射装置对应的基本定位信息中的衰减信号强度在该信号发射装置的衰减特性中查找获得与所述衰减信号强度对应的等幅衰减信息，接着根据所述夹角和所述等幅衰减信息中记录的角度与距离间的传播特性关系，得到到所述信号发射装置所在位置的修正距离；最后根据所述修正距离、所述夹角和所述信号发射装置所在位置得到对初步定位位置的修正位置，实现精确定位。