[发明专利]一种基于空间分析的室内协作定位方法

说明书

本发明公开了一种基于空间分析的室内协作定位方法，属于室内定位领域。包括：面向定位空间分析的改进射线跟踪算法；基于改进射线跟踪技术的室内空间区域判定算法；基于空间分析两阶段的协作定位算法。根据室内环境下空间构造较为稳定的特点，基于射线跟踪技术对空间进行环境分析，划分不同的定位区域并统计每个区域的视距环境下定位参考信号的数量，由此判断出直接定位区域和协作定位区域。根据空间分区判断出需要协作定位和无需协作定位的目标节点，提出一种基于空间分析的室内协作定位方法。这种室内协作定位的方法，有效避免了误差较大的移动参考节点造成的定位精度降低的问题，提高了整体的定位精度。

技术领域

本发明属于室内定位领域，具体涉及一种基于空间分析的室内协作定位方法。

背景技术

室内定位技术的实质就是对待定位终端进行位置估计。室内定位算法中定位所需变量随着计算方式的不同，主要包括了信号到达时间、到达角度、信号到达时间差、接收信号强度等众多类型。

协作定位技术主要有两个好处：一是由于用户之间距离较短，待定位终端之间点对点(P2P)方式的测量可能是非常准确的，因此即使所有待定位终端相对于所有可用的参考点都在非视距条件下，定位系统的精度也可以提高，二是由于移动终端的空间分集的特点，如果其中至少有一个待定位终端和一个发射端位于视距条件下，就能够通过协作定位避免阴影效应，从而提高定位精度。

相关文献有：Khalaf-Allah M.Time of arrival(TOA)-based direct locationmethod[C]//Radar Symposium(IRS),2015 16th International.IEEE,2015:812-815；

Fang D,Chong S,Qian G.Research on Multipoint Positioning Based on TOACooperate with AOA Location Algorithm[J].DEStech Transactions on ComputerScience and Engineering,2016(itms)；

Meng Y,Xu J,Huang Y,et al.Key factors of multi-station TDOA passivelocation study[C]//Intelligent Human-Machine Systems and Cybernetics(IHMSC),2015 7th International Conference on.IEEE,2015,2:220-223；

Bohidar S,Behera S,Tripathy C R.A comparative view on received signalstrength(RSS)based location estimation in WSN[C]//Engineering and Technology(ICETECH),2015 IEEE International Conference on.IEEE,2015:1-7；

史蒂芬·山德,阿明·达曼,克里斯汀·门兴.无线通信系统中的定位技术与应用[M].北京:机械工业出版社,2016:56-59页；

Yun Z,Iskander M F.Ray tracing for radio propagation modeling:principles and applications[J].IEEE Access,2015,3:1089-1100。

发明内容

本发明的目的在于解决在室内定位中，非视距的协作定位分区无法定位问题而提出提高视距环境的直接定位区域的定位精度的一种基于空间分析的室内协作定位方法。

本发明的目的通过如下技术方案来实现：