[发明专利]采取TOA与RSS融合方式的自适应定位方法、设备和系统

权利要求书

1.一种自适应定位目标的方法，包括：

收集关于所述目标发射的信号的到达时间TOA结果和接收信号强度 RSS结果；

确定收集的所述TOA结果的数目；以及

根据所述TOA结果的数目来选择计算所述目标的位置的策略，并利 用所选策略计算所述目标的位置，

其中所述计算目标的位置的策略包括：

当所述TOA结果的数目等于2时，通过如下操作计算所述目标的位 置：

获得所述目标的Z轴坐标z＝z_h；

在z＝z_h的平面上确定两个观察圆，这两个观察圆分别以提供第一和 第二TOA结果的观察者为圆心，以和为半径，其中 l_1，TOA和l_2，TOA分别为所述第一和第二TOA结果所对应的距离；

确定所述两个观察圆的交点，作为候选位置X₁和X₂；

分别测量所述候选位置X₁和X₂到任意一个未提供TOA结果的观察者 A的距离AX₁和AX₂；并且

如果AX₁≤U，AX₂＞U，则确定X₂为所述目标的位置，其中U表示 观察者能够收听到超声波的距离。

2.一种自适应定位目标的方法，包括：

收集关于所述目标发射的信号的到达时间TOA结果和接收信号强度 RSS结果；

确定收集的所述TOA结果的数目；以及

根据所述TOA结果的数目来选择计算所述目标的位置的策略，并利 用所选策略计算所述目标的位置，

其中所述计算目标的位置的策略包括：

当所述TOA结果的数目等于1时，通过如下操作计算所述目标的位 置：

获得所述目标的Z轴坐标z＝z_h；

在z＝z_h的平面上确定两个观察圆，其中一个观察圆以提供所述RSS 结果的观察者为圆心，以为半径，其中所述l_RSS为所述RSS结果 对应的距离，另一个观察圆以提供所述TOA结果的观察者为圆心，以 为半径，其中所述l_TOA为所述TOA结果对应的距离；并且

从两个所述观察圆的交点中确定最靠近可靠历史位置的点，作为所述 目标的位置。

3.如权利要求1或2所述的方法，其中所述TOA结果是从所述目标 发射的超声波信号中得到的，而所述RSS结果是从所述目标发射的射频信 号中得到的。

4.如权利要求1或2所述的方法，还包括：

对收集的所述TOA结果进行过滤，以滤除所述TOA结果中的异常 值。

5.如权利要求4所述的方法，其中所述异常值是由于信号反射所引起 的将导致定位误差的TOA结果。

6.如权利要求4所述的方法，其中所述过滤包括：

对所述TOA结果进行粗过滤，以滤除预定范围之外的TOA结果；以 及

对经所述粗过滤剩余的TOA结果执行如下快速异常值删除算法以进 行细过滤：

计算各个TOA结果所对应距离并按由小到大的顺序排序；

接受最小距离值；以及

按从大到小的顺序对最大距离值与所述最小距离值进行三角不等 式判断，如果满足三角不等式，则保留所有距离值并退出所述快速异 常值删除算法，如果不满足，则删除所述最大距离值，并对次大距离 值重复所述三角不等式判断，直到当前所剩最大距离值满足所述三角 不等式为止。