[发明专利]一种基于AP四边形组网的质心约束室内定位方法

权利要求书

1.一种基于AP四边形组网的质心约束室内定位方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、在测试区域内组放置n(n≥4,n为整数)个位置已知的无线接入点(AccessPoint，AP)，AP的通信范围包含测试区域，并且保证这n个AP至少能够组成一个包含测试区域的四边形；

步骤二、对n个AP进行组合得到p(p为整数)个不同的初始四边形并获取其质心坐标集合；

步骤三、在待定位点S处采集AP发送的信号，获得平均接收信号强度集合

步骤四、根据平均接收信号强度集合利用传播模型公式，获得待定位点S到n个AP的传播距离集合D；

步骤五、根据待定位点S到n个AP的传播距离集合D，利用三边测量定位法获得待定位点S的初步估计坐标

步骤六、根据待定位点S的初步估计坐标，判定待定位点S是否位于第i(i＝1,…,p)个初始四边形P_i任意两个相邻顶点的连线上，若位于，则判定为不是目标四边形；若不位于，则利用三角形余弦定理计算出待定位点S与四个顶点相连所组成的四个夹角，若这四个夹角组成的夹角和为2π，则判定待定位点S位于该四边形内，即该四边形为目标四边形，否则，判定待定位点S位于该四边形外部，即该四边形不是目标四边形；按此方法，遍历所有初始四边形，即可获得目标四边形的集合M；

步骤七、根据目标四边形集合M，提取每一个目标四边形对应的质心坐标，获得目标四边形的质心集合O；

步骤八、根据目标四边形的质心集合O，计算O中所有质心坐标的平均值其中，x_i表示第i(i＝1,…,p)个初始四边形质心坐标的横坐标，y_i表示第i个初始四边形质心坐标的纵坐标；

步骤九、将待定位点S的初步估计坐标与目标四边形集合的质心坐标平均值加权融合获得待定位点S的最终估计坐标(x,y)，其中其中,λ₁和λ₂为融合权重，通过实验分析，本专利设置λ₁＝0.8，λ₂＝0.2。

2.根据权利要求1所述的一种基于AP四边形组网的质心约束室内定位方法，其特征在于，所述步骤六包括以下步骤：

步骤六、根据待定位点S的初步估计坐标，利用内角和法提取所有包含待定位点S的四边形即目标四边形的集合M；具体包括以下步骤：

步骤六(一)、假设四边形的四个顶点为A、B、C、D，若待定位点S位于四边形任意两个相邻顶点的连线上时，判定待定位点S在该四边形外部，即该四边形不是目标四边形；

步骤六(二)、当待定位点S不在四边形P_i任意两个顶点的连线上时，将待定位点S与四边形P_i的四个顶点A、B、C、D分别相连，分别计算出待定位点S与四个顶点相连所组成的四个夹角；利用三角形余弦定理分别计算每个夹角，在四边形P_i中，将待定位点S与A、B、C、D四个顶点连接，其中α表示边SA与边SB的夹角，β表示边SB与边SC的夹角，γ表示边SC与边SD的夹角，表示边SA与边SD的夹角，则可以下述公式求出α的角度值：其中|SA|、|SB|、|AB|分别表示边SA、SB、AB的模长，同理，求出β、γ、的角度值；

步骤六(三)、获取步骤六中计算出的四个夹角的和μ，如果μ＝2π，则判定待定位点S位于该四边形内，即该四边形为目标四边形；否则，判定待定位点S位于该四边形外部，即该四边形不是目标四边形；

步骤六(四)、重复步骤六(一)至步骤六(三)直到完成所有初始四边形的判定，获得所有包含待定位点S的四边形的集合即目标四边形的集合，记为M，其中，m_k(k＝1,…,ζ)表示第k个目标四边形。