[发明专利]一种基于蝎子微振动定位机理的活动轨迹定位方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于蝎子微振动定位机理的活动轨迹定位方法及系统，所述方法包括以下步骤：建立仿蝎子感觉神经元的一级神经元模型，将传感器接收到的振动信号转换为脉冲信号；建立仿蝎子突触的可塑性突触模型，根据脉冲信号得到突触电导；建立二级神经元模型，根据突触电导发射二级神经元脉冲估计振源方位。本发明模仿蝎子精准定位猎物，这一生物功能的定位技术。利用脉冲神经网络将到达不同接收器的振动信号进行联合编码，通过建立神经元之间的突触连接，实现神经元之间的信息传递，从而得到振源信号的方位信息。

技术领域

本发明涉及仿生感知与信息处理技术领域，尤其涉及的是一种基于蝎子微振动定位机理的活动轨迹定位方法及系统。

背景技术

定位是位置服务、万物互联、人工智能和未来超智能(机器人+人类)应用的核心技术之一。目前，应用最广泛的位置服务系统为全球卫星导航系统(GNSS，Global NavigationSatellites Systems)，在室外开阔环境下动态定位精度可达亚米级。然而，卫星信号会受到阻挡和多径传播等不利因素的影响，使全球卫星导航系统在高楼耸立的“城市峡谷”或者建筑物室内中无法达到良好的定位效果，从而限制了该系统在室内环境中的使用和发展。而人们的日常活动超过80％的时间是在室内完成的，因此，应运而生了诸多不同的室内定位方案。现有技术中传统室内定位方法数据处理的步骤多，定位时间长，定位速度慢。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种基于蝎子微振动定位机理的活动轨迹定位方法及系统，旨在解决现有技术中传统室内定位方法定位速度慢的问题。

本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：

一种基于蝎子微振动定位机理的活动轨迹定位方法，其中，包括以下步骤：

建立仿蝎子感觉神经元的一级神经元模型，将传感器接收到的振动信号转换为脉冲信号；

建立仿蝎子突触的可塑性突触模型，根据脉冲信号得到突触电导；

建立二级神经元模型，根据突触电导发射二级神经元脉冲估计振源方位。

所述的基于蝎子微振动定位机理的活动轨迹定位方法，其中，所述建立仿蝎子感觉神经元的一级神经元模型，将传感器接收到的振动信号转换为脉冲信号，包括：

根据蝎子体表生物感受器的分布确定神经元的偏好方向；

计算传感器接收的振动信号的相位信息；

根据相位信息得到脉冲发射强度函数；

对振动信号建立若干个泊松神经元，并根据脉冲发射强度函数进行脉冲发射；

根据脉冲发射概率得到服从泊松分布的泊松神经元脉冲队列。

所述的基于蝎子微振动定位机理的活动轨迹定位方法，其中，所述相位信息为

其中，y_k(t)为第k个传感器在t时刻接收到的振动信号，k＝1,2,…,8；

所述脉冲发射强度函数为

λ_k(t)＝2πλ₀p(θ_k(t))

其中，λ₀表示平均脉冲发射量，p(·)表示冯·米塞斯分布，α为分布集中参数，B₀(α)为α的零阶修正贝塞尔函数；

所述脉冲发射概率为