[发明专利]二维基站协作定位方法及装置、电子设备、存储介质

权利要求书

1.一种二维基站协作定位方法，其特征在于，包括：

根据建筑结构信息获取未知基站的先验坐标，通过TOA测距原理估计未知基站间的量测距离；

预设未知基站的位置坐标矩阵，将未知基站间的实际距离用矩阵相乘的形式表示；

将所述未知基站的位置坐标矩阵进行转换并松弛为半定矩阵，作为半定规划的可行域；

将所述量测距离和所述实际距离求差的平方和作为半定规划的目标函数；

利用所述建筑结构信息约束未知基站坐标，结合所述量测距离、可行域和目标函数，得到一个完整的结合建筑结构信息的半定规划问题；

求解所述半定规划问题，获得的最优矩阵即为未知基站的位置坐标。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据建筑结构信息获取未知基站的先验坐标，包括：

从建筑结构信息中以人工或算法的方式获取未知基站的先验坐标。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，预设未知基站的位置坐标矩阵，将未知基站间的实际距离用矩阵相乘的形式表示，包括：

用2×n的矩阵表示未知基站的位置，矩阵X的每列代表一个未知基站，将实际距离用中间变量Y表示，其中Y＝X^TX，Y∈R^n×n。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，将所述未知基站的位置坐标矩阵进行转换并松弛为半定矩阵，作为半定规划的可行域，包括：

将所述的中间变量Y松弛为Y≥X^TX，作为半定规划的可行域，将问题转化为寻找一个矩阵Z∈R^(n+3)×(n+3)，且Z满足X与Y之间的关系以及所述量测距离。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，将所述量测距离和所述实际距离求差的平方和作为半定规划的目标函数，包括：

将所述量测距离及与真实距离做差并做加权平方和，加权平方和的权重为各个量测距离误差的方差倒数，将该平方和作为半定规划的目标函数。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，利用所述建筑结构信息约束未知基站坐标，结合所述量测距离、可行域和目标函数，得到一个完整的结合建筑结构信息的半定规划问题，包括：

将所述的先验坐标转化成所述矩阵Z中元素所需满足的约束，将该约束加入到半定规划问题中，结合所述量测距离、所述可行域及所述目标函数，将未知基站坐标的求解转化成一个半定规划问题。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，求解所述半定规划问题，获得的最优矩阵即为未知基站的位置坐标，利用matlab的CVX工具包求解半定规划问题。

8.一种二维基站协作定位装置，其特征在于，包括：

测距模块，用于根据建筑结构信息获取未知基站的先验坐标，通过TOA测距原理估计未知基站间的量测距离；

未知基站坐标转化模块，用于预设未知基站的位置坐标矩阵，将未知基站间的实际距离用矩阵相乘的形式表示；

松弛模块，用于将所述未知基站的位置坐标矩阵进行转换并松弛为半定矩阵，作为半定规划的可行域；

目标函数设定模块，用于将所述量测距离和所述实际距离求差的平方和作为半定规划的目标函数；

半定规划问题构成模块，用于利用所述建筑结构信息约束未知基站坐标，结合所述量测距离、可行域和目标函数，得到一个完整的结合建筑结构信息的半定规划问题；

问题求解模块，用于求解所述半定规划问题，获得的最优矩阵即为未知基站的位置坐标。

9.一种电子设备，其特征在于，包括：

一个或多个处理器；

存储器，用于存储一个或多个程序；

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-7任一项所述的方法。

10.一种计算机可读的存储介质，其上存储有计算机指令，其特征在于，该指令被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一项所述方法的步骤。