[发明专利]一种优化的室内定位方法

摘要

本发明一种优化的室内定位方法，包含质心定位算法模块、最优信标节点选取模块、待定位区域划分模块模块、连续定位模块。本方法首先利用狄克勋异常检测方法选择周边最优的信标节点，利用高斯滤波方法对信标进行滤波处理；然后利用质心定位法确定目标节点的初步所处区域，对该初步目标位置区域进行划分，缩小目标节点所处区域，确定目标节点离散定位阶段的最终位置；最后基于该最终位置利用粒子滤波算法估计目标节点的下一时刻所处的位置。

主权项

1.一种优化的室内定位方法，其特征在于：该方法为一种离散定位与连续定位相融合的办法，包含优化的离散定位模块和优化的连续定位模块；优化的离散模块负责定位目标节点的初步位置，连续模块负责对目标节点下一时刻的位置进行实时预测；优化的离散定位模块主要包括三个子模块：信标节点信号过滤模块，最优信标节点选取模块和待定位区域划分模块；优化的连续定位模块主要包括四个子模块：目标位置初始化模块，粒子状态转移模块，粒子评价方法模块和目标下个时刻位置预测模块；所述信标节点信号过滤模块用以接收各低功耗蓝牙设备的信号强度，对各低功耗蓝牙设备的信号强度进行分析，找出各个信标节点的信号强度都受哪些外界环境因素的影响，最后利用高斯滤波模型进行过滤处理，消除干扰因素；所述最优信标节点选取模块，使用狄克勋异常检测方法检测各个信标节点的稳定性，对稳定性较差的信标节点进行剔除，消除不稳定的信标节点对定位进度所造成的影响，然后再结合各个信标节点与目标节点之间的距离因素选取最优信标节点，利用最优的信标节点参与定位过程；所述待定位区域划分模块，使用质心定位法和三边定位算法计算出目标节点的所处的大致区域，然后对目标节点所处区域进行划分，判断目标节点处于各个划分后区域内的概率，最后对概率进行概率求和，进一步缩小待定位区域；所述目标位置初始化模块利用优化的离散定位模块定位出的位置，然后在该初始位置附近进行高斯采样，在离该初始位置附近进行大量的粒子采样，在离该初始位置较远的区域内进行少量的粒子采样，最终完成目标节点连续定位阶段初始化过程；所述粒子状态转移模块，由于目标是运动的，因此粒子也应该是时时刻刻动态变化的，这样才能不断地反应出当前目标用户的位置信息，为使每个粒子运动起来，对目标节点的运动规律进行了分析，通常运动方式分为无规律运动和有规律运动，对于行人目标节点由于其速度都是可估计的，因此粒子状态转移模块使用随机噪声加速度模型对每个粒子的状态进行更新；所述粒子评价模块，在初始化阶段完成后，经过一步状态转移会在目标所处区域附近生成大量新的粒子，此时为了表征每个粒子与真实位置的相似程度需要对每个粒子进行评价，离真实位置越近的粒子权重值越高，相反权重值越低；所述目标下个时刻位置预测模块利用目标转移方程结合粒子评价结果预测出目标节点下一时刻的位置。