[发明专利]一种基于径向基函数网络的多楼层室内定位方法

说明书

本发明涉及一种基于径向基函数网络的多楼层室内定位方法，包括：1)获取观测点的信号强度向量，并输入训练好的第一径向基函数网络，估计观测点所在楼层；2)将观测点的信号强度向量输入其所在楼层对应的训练好的第二径向基函数网络，估计观测点的平面位置坐标；第一、第二径向基函数网络的构建过程包括：在各楼层设置若干个参考点以及无线接入点，记录每个参考点的位置指纹，构建位置指纹样本数据库；将参考点作为隐藏节点，构建第一径向基函数网络以及每个楼层对应的第二径向基函数网络；利用位置指纹样本数据库训练网络。与现有技术相比，本发明具有定位精度高、鲁棒性强等优点。

技术领域

本发明涉及一种室内定位方法，尤其是涉及一种基于径向基函数网络的多楼层室内定位方法。

背景技术

移动智能终端的广泛应用以及无线网络的快速普及和大量应用，使得基于位置服务(Location Based Services,LBS)的应用需求呈现出快速、大幅增长趋势，LBS迅速发展和普及到了社会生活和生产的各个领域。其中，可靠而高效的定位技术是实现LBS的前提和关键所在。

在室外，全球卫星导航系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)被用于各种需要定位服务信息的场合中。GNSS的产生及发展，基本上解决了在室外空旷空间中进行定位的问题，并己在军事、交通、资源环境、农牧渔业、测绘等领域以及人们日常生活中得到了广泛的应用，尽管该技术在室外应用中取得了良好的效果，但在室内应用中，基于GNSS的定位系统的性能并不令人满意。室内环境下，尚没有一种可以大规模推广的普适性定位方法。然而大部分时间里，人们活动是在室内进行，随着人们生活质量的提高，室内定位的价值日益显著。因此，在室内环境中，专门的定位方法和技术的研究是目前LBS应用发展的必然趋势。

20世纪90年代，一种高速无线网络通信技术开始飞速发展，也就是无线局域网络(WLAN)。WLAN具有通信高速，部署方便的特点，使得其在室内定位领域具有广阔的应用潜力和前景。WLAN室内定位技术的基本原理是借助无线接入点(Access Point,AP)会向外均匀发射表示自身特征信号，用户在已经覆盖了WLAN信号的区域使用智能手机等移动终端来采集发射的信息，并采用定位算法计算出自身所处的地理位置。

基于WLAN和位置指纹的室内定位技术主要存在以下三个问题：

一是指纹库数据不足，因为离线阶段的现场测绘往往会消耗大量的人力物力，在实际应用中，每个参考点处收集的数据可能非常少，在这种情况下，大多数概率算法可能是无效的，因为如果没有足够的数据，就无法完成信号强度向量RSSI(Received SignalStrength Index)概率分布模型的构建；

二是指纹库数据偏差，由于低成本传感器的局限性，这个偏差不仅在于接收到的RSSI的波动性，还在于对参考点的位置标定的低精度，因此电子地图上的偏差通常是不可避免的；

三是指纹数据库的时变性，理论上讲，RSSI指纹会随着室内环境的变化而变化，所以应该定期进行数据库的更新以保证定位精度，然而，更新电子地图所需的时间、金钱和人力成本高。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于径向基函数网络的多楼层室内定位方法，定位精度高，鲁棒性强。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于径向基函数网络的多楼层室内定位方法，包括：

1)获取观测点的信号强度向量，并输入训练好的第一径向基函数网络，估计观测点所在楼层；

2)将观测点的信号强度向量输入其所在楼层对应的训练好的第二径向基函数网络，估计观测点所在位置；

其中，所述的第一径向基函数网络和第二径向基函数网络的构建过程包括：