[发明专利]一种基于重心坐标结合Taylor展开的三维室内定位方法

权利要求书

1.一种基于重心坐标结合Taylor展开的三维室内定位方法，定义锚点O、A、B、C的位置坐标和待测标签T，并计算锚点O、A、B、C到待测标签T的距离d_O、d_A、d_B、d_C，其特征在于，该定位方法包括：

(1)记OA长为a，OB长为b，OC长为c，AB长为c′，BC长为a′，AC长为b′，计算四面体OABC的体积V_O-ABC；且待测标签T在空间中与锚点O、A、B、C构成四个四面体，分别计算出四个四面体的体积V_T-ABC、V_T-OBC、V_T-OAC、V_T-OAB；

(2)利用体积比计算重心坐标{a_TO，a_TA，a_TB，a_TC}，且

(3)确定重心坐标{a_TO，a_TA，a_TB，a_TC}的符号模式，符号分别为σ_To、σ_TA、σ_TB、σ_TC且满足σ_TO|a_TO|+σ_TA|a_TA|+σ_TB|a_TB|+σ_TC|a_TC|＝1；

(4)利用四面体顶点的加权求解待测标签T的初始坐标T₁，如下：

T₁＝σ_TO|a_TO|O+σ_TA|a_TA|A+σ_TB|a_TB|B+σ_TC|a_TC|C；

其中，O、A、B、C分别指代四个顶点的坐标；

(5)利用初始坐标T₁作为Taylor展开的初始值假定待测标签T的真实坐标为(x，y，z)，则估算位置与实际位置偏差可以表示为(Δx，Δy，Δz)，如下：

通过Taylor展开计算出估算位置与实际位置的偏差值Δ，取Δ＝[Δx，Δy，Δz]^T，并判断是否满足条件：

|Δx|+|Δy|+|Δz|≤∈；

其中，∈为事先设定的阈值；

(6)若满足步骤(5)中的条件，则取待测标签T的坐标为：

若不满足，则取初始坐标T₁为并返回步骤(5)，直到满足判断条件得到T_Taylor。

2.根据权利要求1所述的基于重心坐标结合Taylor展开的三维室内定位方法，其特征在于，所述锚点A、B、C位于同一平面内且锚点O位于不同平面以构成四面体，并通过TOA的双边测距算法计算待测标签T到四个锚点O、A、B、C的距离d_O、d_A、d_B、d_C。

3.根据权利要求1所述的基于重心坐标结合Taylor展开的三维室内定位方法，其特征在于，所述体积V_O-ABC的计算公式如下：

4.根据权利要求1所述的基于重心坐标结合Taylor展开的三维室内定位方法，其特征在于，将四面体所分隔的空间分别对应各个符号模式，所述重心坐标{a_TO，a_TA，a_TB，a_TC}的符号模式根据待测标签T所在的空间位置确定其符号模式，由符号模式分别对应符号σ_TO、σ_TA、σ_TB、σ_TC。