[发明专利]一种基于终端簇非测距的室内三维定位系统及方法

说明书

本发明公开了一种基于终端簇非测距的室内三维定位系统及方法，该方法针对的基于终端簇的室内定位系统包含：室内接入节点T_t以及若干终端Q_p，p为终端编号，t为节点编号，且至少含有四个不在同一平面上的节点T₁、T₂、T₃和T₄，节点为待定位环境周围的基站，以终端Q₁表示区域内若干终端中任意一待定位终端，终端Q₁为具有读写功能的装置；该定位方法包含：(S100)节点以二级预编码方式发送信息；(S200)终端Q₁对接收到的来自节点T_t的信号进行检测；(S300)对终端Q₁进行三维空间位置估计。本发明的方法。本发明的方法采用基于加权的距离向量‑跳段测距法，通过引入信号强度因子对最小跳数加权，定位更为精确。

技术领域

本发明涉及一种室内三维定位方法，具体涉及一种基于终端簇非测距的室内三维定位系统及方法。

背景技术

随着数据业务和多媒体业务的快速增加，人们对定位的需求日益增大，尤其在复杂的室内环境，如机场大厅、超市、图书馆、地下停车场等环境中，常常需要确定移动终端或其持有者、设施与物品在室内的位置信息。当前的大多数定位算法只是针对无线二维网络展开研究的，然而在实际应用中无线网络节点也会经常处于三维环境中，这些场合下需要提供移动终端的三维位置信息，目前研究人员提出了许多基于射频识别的室内定位解决方案。

如中国专利CN201710697495.1，其利用波束扫描实现定位，该专利采用多天线标签，结合波束扫描，实现室内定位。但是，二维波束中垂直方向的天线下倾角是固定的，只是利用水平方向的空域资源，能量的汇聚度不够高，从而限制了覆盖范围。

基于典型的非测距DV-Hop定位算法具有成本低和对部署环境要求低的优势，但是定位过程中很大程度上地依赖网络中信标节点的分布，如果网络中锚节点分布不均匀，在估算未知节点坐标时会存在一定的定位误差。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于终端簇非测距的室内三维定位系统及方法，该方法能够同时为多个终端提供良好的定位服务，提高了室内定位系统的定位效率，并且有效克服终端簇中的簇间干扰和簇内干扰，提升定位准确性。

为了达到上述目的，本发明提供了一种基于终端簇非测距的室内三维定位方法，该方法针对的基于终端簇的室内定位系统包含：室内接入节点T_t以及若干终端Q_p，p为终端编号，t为节点编号，且至少含有四个不在同一平面上的节点T₁、T₂、T₃和T₄，节点为待定位环境周围的基站，以终端Q₁表示区域内若干终端中任意一待定位终端，终端Q₁为具有读写功能的装置；该室内定位方法包含：

(S100)所述节点以二级预编码方式发送信息：将任意一个节点T_t覆盖区域中的终端总数设为K，将该节点T_t覆盖区域中的终端划分为N个终端簇，设第q簇的终端数为K_q，q∈[1,2,…,N]，且通过节点T₁,T₂,T₃,T₄端分别进行基于二级预编码的发射，节点T₁,T₂,T₃,T₄发送的信息包括：节点的id和位置信息；

(S200)终端Q₁对接收到的来自节点T_t的信号进行检测；