[发明专利]基于RSS的超宽带混合维定位方法及定位系统

权利要求书

1.一种基于RSS的超宽带混合维定位方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，构建地图数据，布设一维定位基站以形成一维定位区域，布设二维定位基站以形成二维定位区域，并在所述一维定位区域和所述二维定位区域交界处进行信号穿墙损耗测量；

步骤2，判断定位标签所在定位区域；

具体步骤为：

步骤2.1，计算同一个定位标签在预设时间内的多组定位坐标数据；

步骤2.2，分析多组定位坐标数据获得定位标签的初始定位区域、运动趋势和位置趋势，并判断定位标签的定位状态为单一定位状态还是边缘定位状态，若为单一定位状态，则直接执行步骤2.4；若为边缘定位状态，则继续执行步骤2.3；

步骤2.3，根据多个定位基站接收的同一个定位标签的超宽带信号RSS值判断定位标签的定位区域是否发生变化，若发生变化，则进一步判断定位标签的定位区域变化趋势，并执行步骤2.5；若未发生变化，则直接执行步骤2.4；

步骤2.4，选取定位标签的初始定位区域作为定位标签的定位区域；

步骤2.5，选取定位标签的当前定位区域作为定位标签的定位区域；

步骤3，根据定位标签所在定位区域选择对应的定位算法进行计算，获得定位标签的精准定位坐标。

2.根据权利要求1所述的基于RSS的超宽带混合维定位方法，其特征在于，所述步骤1中，一维定位基站的布设区域不包括二维定位区域边缘。

3.根据权利要求1所述的基于RSS的超宽带混合维定位方法，其特征在于：所述单一定位状态为定位标签位于一维定位区域内且离二维定位区域较远或者定位标签位于二维定位区域内且离一维定位区域较远；所述边缘定位状态为定位标签位于一维定位区域或二维定位区域边缘或者有向另一定位区域移动的趋势。

4.根据权利要求1所述的基于RSS的超宽带混合维定位方法，其特征在于，所述步骤2.3的具体步骤为：

步骤2.3.1，建立超宽带信号RSS测量模型；

步骤2.3.2，根据所述超宽带信号RSS测量模型计算各时刻定位基站接收到的同一个定位标签发射的超宽带信号的信号强度RSS；

步骤2.3.3，计算定位基站在相邻时间点接收到的超宽带信号RSS差值的绝对值，并与步骤1获得的穿墙损耗进行比较，判断定位标签的定位区域是否发生改变；

步骤2.3.4，将所述定位基站相邻时间点接收到的超宽带信号强度进行比较，判断定位标签的定位区域的变化趋势。

5.根据权利要求1所述的基于RSS的超宽带混合维定位方法，其特征在于，所述步骤3中的定位算法包括一维定位算法和二维定位算法，所述一维定位算法对应一维定位区域，所述二维定位算法对应二维定位区域。

6.根据权利要求5所述的基于RSS的超宽带混合维定位方法，其特征在于，所述一维定位算法具体步骤为：

判断另一维坐标是否为固定值或沿某一直线等比例变化，若是，则以两个定位基站间的直线作为x轴建立直线方程进行求解，求解完成后再进行坐标旋转或平移来求得实际坐标值，最后再配合另一维的坐标就可以实现定位标签的坐标计算。

7.根据权利要求5所述的基于RSS的超宽带混合维定位方法，其特征在于，所述二维定位算法具体步骤为：

获取定位标签ID、定位基站ID、TDOA距离差测量值以及与定位基站ID相对应的定位基站位置坐标；

判断TDOA距离差测量值数目是否大于等于4，若是，则进一步根据定位基站位置坐标判断定位基站是否在同一条直线上，若不在同一条直线上，则将同一定位标签在两次信号发射时间间隔内的超宽带信号强度进行排序，选出排序前四个构建以定位标签坐标数据为参数的双曲线方程组；

采用两步最大似然估计的方法求解双曲线方程，获得的最优解即为定位标签的最优定位坐标。