[发明专利]一种基于WiFi和UWB组合的抗干扰室内快速定位方法

说明书

本发明提供一种基于WiFi和UWB组合的抗干扰室内快速定位方法，本发明利用平均欧式距离作为在线RSS向量与指纹库中各RSS向量之间的距离，计算出全部平均欧式距离后，选取多个平均欧式距离值最小的指纹所对应的位置作为此次定位的可能目标位置点。以匹配WiFi节点数作为每个位置的权重，由这个目标位置得出单一WiFi定位的最终位置。本发明基于WiFi的RSS指纹库定位方法，无需关注其是否是通过视距传播或是非视距传播，通过采用抑制非视距干扰技术，抑制了复杂环境下的各类干扰，优化了测距精度，与传统WiFi定位技术相比，可使得室内定位系统的精度提高35％。

技术领域

本发明涉及一种定位技术领域，尤其是一种基于WiFi和UWB组合的抗干扰室内快速定位方法。

背景技术

目前，基于WiFi(Wireless Fidelity，无线保真)指纹定位和UWB(Ultra WideBand)，定位技术在短距离快速无线定位领域，特别是室内复杂场景中得到了广泛的应用。

其中，基于接收信号强度的WiFi指纹定位方法在经济型和系统的布设和应用方面具有较大优势，但是由于WiFi信号受设备分布和室内环境影响强烈，使得RSS值具有较强的动态性和随机性，其定位精度仅能达到3-5米。对于UWB定位技术，尽管UWB定位系统具有功耗低、抗多径效应强且可以实现厘米级定位等优点，却受限于布设成本高而无法普遍应用于不同室内场景的定位需求。

专利号为200810016551.1的中国专利公布了一种无线传感器网络的垂直相交定位算法，用于功率受限的、随机分布的无线传感器网络。它是以一个知道自身位置的移动信标为前提的，移动信标在其移动轨线上不断广播信号和自己当前位置，节点通过比较信号强度，记下信号强度最高的点，并根据每相邻两条边上得到的两个信号强度最高的点，利用几何学方法来计算节点的位置。它要求移动信标的轨线为一个等边三角形的两条边，其边长等于移动信标传播半径R。

专利号为201710648315.0的中国专利，公布了一种基于RFID带修正的室内定位算法，该算法包括以下几个步骤：(1)数据处理过程，对采集的数据进行高斯滤波，构建指纹库；(2) 理论分析并通过仿真得到最佳的邻居标签的数量；(3)参考标签以三角形摆放，实现 Tri-LANDMARC算法；(4)通过几何关系剔除错选的标签并得到修正后的坐标。通过理论分析与实验验证，修正与优化后算法的定位精度有明显的提高和改善。

现有技术亟需开发一种定位精度高、高干扰能力强、响应速度快，适用于不同室内场景的定位需求的组合定位算法。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种基于WiFi和UWB组合的抗干扰室内快速定位方法，本方法定位精度高、抗干扰能机枪，且响应速度快。

本发明的技术方案为：一种基于WiFi和UWB组合的抗干扰室内快速定位方法，包括以下步骤：

S1)、接收WiFi扫描信息s及UWB测距信息d，其中，

s＝{MAC₁,RSS₁；...；MAC_i,RSS_i}；

S2)、将WiFi扫描信息s与WiFi指纹库中的指纹匹配，得到与每个指纹匹配的平均欧式距离L_j及与每个指纹中WiFi节点的匹配个数n_j；

式中，L_j是指在线测得的RSS向量与RSS指纹库中第j个指纹匹配的平均欧式距离；n_j是指在线测得的RSS向量中与指纹库中第j个RSS向量中相同WiFi节点的个数；

S3)、选取k个最小平均欧式距离所对应的位置点(D₁,...D_k)；