[发明专利]一种基于移动节点辅助下的室内定位方法

摘要

本发明公开了一种基于移动节点辅助下的室内定位方法，应用于室内环境中，主要步骤为：首先通过节点中配备的气压计传感器来确定未知节点的高度，再利用投影技术将三维空间定位问题转换为二维平面定位问题，简化定位模型减小计算量；然后构建合理的信标节点的移动路径模型，网络内所有节点都处于两条线围成的虚拟三角形区域内，未知节点自身可以依据信标节点经过时发出信号的强度测量自身到信标节点路径的距离并由此估测出自己的平面坐标；最后综合以上两者信息估计移动节点的三维位置坐标。本发明方法具有定位准确、性能稳定及成本低等优点。

主权项

1.一种基于移动节点辅助下的室内定位方法，其特征在于：所述方法是首先构建合理的信标节点的移动路径模型，网络内所有节点都处于两条线围成的虚拟三角形区域内，未知节点自身可以依据信标节点经过时发出信号的强度测量自身到信标节点路径的距离并由此估测出自己的坐标；然后通过节点中配备的气压计来确定未知节点的高度，利用投影技术将三维空间定位问题转换为二维平面定位问题，简化定位模型减小计算量；所述方法的具体步骤为：步骤1，未知节点在信标节点沿第一条轨迹行进并发送信号的过程中接收第一组信号并获得RSSI值；步骤2，根据接收到的RSSI值和对应的坐标集，利用支持向量回归算法(SVR)求出回归目标函数；在坐标集中插入更多的数据，利用求得的回归目标函数预测出更多的RSSI值；步骤3，在预测的RSSI值中选出最大值及其对应的坐标，该坐标是未知节点在信标节点移动轨迹上的投影位置；根据实测的坐标值间隔，在插值扩展后的坐标集中以投影点坐标为参考选出新的预测坐标集及对应的预测RSSI值组成预测向量；步骤4，将预测向量与参考向量比对，在去掉各个向量中没有彼此对应的元素后计算向量差的二范数，即向量的欧几里得距离；以此作为判断向量间相似度的标准；取相似度最大的参考向量，并将其映射的距离作为未知节点到信标节点第一条移动轨迹的距离，完成第一次测距；步骤5，未知节点接收信标节点从第二条轨迹上发送的信息，重复步骤2‑4，完成未知节点到信标节点第二条移动轨迹距离的测量；步骤6，将未知节点投影到信标节点所在平面，计算投影点到两条相交轨迹的距离，并由此获得未知节点的四个候选坐标；然后利用射线法，选择处于由轨迹围成的三角形内部的坐标作为节点的位置。