[发明专利]一种基于LORA的室内定位算法

权利要求书

1.一种基于LORA的室内定位算法，其特征在于：包括以下步骤：

S100：定位锚点位置，根据锚点位置设置安全帽在不同方向的运动范围；

S200：定位经度和纬度方向，根据运动范围确定经度和纬度，将经度方向和纬度方向划分网格，得到网格交点的经纬度坐标值；

S300：通过Haversine公式计算锚点间距离，计算网格交点到每两个网关之间到达的时间差，建立数据库时差表；

S400：根据锚点位置坐标来检测定位过程中锚点坐标是否前后一致，若锚点坐标前后一致，说明锚点位置未发生改变，则进行S500-S700步骤，若锚点坐标前后不一致，说明锚点位置发生改变，则重新进行步骤S100-S300；

S500：安全帽发送定位信号，锚点接收以后，得到平均信号到达时间差和平均信号到达强度，通过RSSI方法计算出安全帽与锚点之间的距离，判断安全帽与锚点之间的距离是否存在小于A米的值，若小于A米则进行步骤S600，若不小于A米，则进行步骤S700；

S600：设置查询宽度，在查询宽度范围内从数据库时差表调取出TDOA结果，所述TDOA结果为数据库时差表中锚点的经度值和纬度值坐标，将得到的TDOA结果进行平均，即锚点的经度值求平均值，锚点的纬度值求平均值，锚点的经度值平均值和锚点的纬度值平均值作为安全帽第一位置结果；在查询宽度范围内查找锚点信号来回时间差绝对值最小的记录，将对应的锚点作为目标锚点，将目标锚点的经度值和纬度值坐标作为安全帽第二位置结果；

S700：将步骤S600中安全帽第一位置结果和安全帽第二位置结果的锚点经度值求平均值和锚点纬度值求平均值，将求得的锚点经度值平均值和锚点纬度值平均值作为解算出安全帽最终的位置结果。

2.根据权利要求1所述的一种基于LORA的室内定位算法，其特征在于：步骤S100中，锚点的数量为3个，读取锚点位置信息，将锚点位置信息对应到坐标，求坐标的平均值，得出锚点的坐标，取锚点坐标的最大横坐标值为经度最大值，取锚点坐标的最小横坐标值为经度最小值，取锚点坐标最大纵坐标值为纬度最大值，取锚点坐标最小纵坐标值为纬度最小值，从而确定所述运动范围，所述运动范围在经度方向为为经度最小值至经度最大值，在纬度方向为纬度最小值至纬度最大值。

3.根据权利要求1所述的一种基于LORA的室内定位算法，其特征在于：所述步骤S300中，通过Haversine公式计算两点间距离分别得到三个锚点的距离，然后计算出网格交点到每两个网关之间的距离差，得到距离，进而计算出网格交点到每两个网关之间的信号到达时间差。

4.根据权利要求3所述的一种基于LORA的室内定位算法，其特征在于：所述步骤S300中，通过Haversine公式计算三个锚点每两点间距离：

其中，d是所求两个锚点之间的距离，r是地球的半径，两个锚点分别为点1和点2，Φ1为点1的纬度，Φ2为点2的纬度,λ2为点2的经度，λ1为点1的经度。

5.根据权利要求1所述的一种基于LORA的室内定位算法，其特征在于：所述步骤S300中，所述数据库时差表包括记录，所述记录包括网格点的信息，所述网格点信息包括字段、序号、锚点与网格点经度值、锚点与网格点纬度值、锚点与锚点的距离和时间差。

6.根据权利要求1所述的一种基于LORA的室内定位算法，其特征在于：所述步骤S600中，通过网格点的坐标值计算数据库时差表中经度方向相邻两个网格点的经度差、纬度方向相邻两个网格点的纬度差，取两者最大值的两倍为查询宽度。