[发明专利]一种室内相对位置定位方法

说明书

本发明提供了一种室内相对位置定位方法，包括：获取所有标签的测距信息；从实时测距信息中获取三元组，对三元组进行打分，获得它们各自的总分值，N为现场标签的数量；确立三个基准点，分别为第一基准点、第二基准点与第三基准点，并根据三个基准点之间的测距信息计算出三个基准点的坐标，所述第一基准点、第二基准点与第三基准点为最大值mGrade对应三元组中的三个标签ID；所述最大值mGrade为三元组的总分值中选取的最大值；将最大值mGrade对应三元组中的三个标签代入到最小二乘法，依次计算出剩余标签的相对位置。本发明方法定位准确，考虑到了各种情形。并且节约成本与空间，不需要布置基站。

技术领域

本发明属于室内定位技术领域，具体涉及一种室内相对位置定位方法。

背景技术

传统的室内定位，如UWB(Ultra Wide Band)定位，蓝牙定位均通过基站+标签的形式进行定位。由于基站耗费高(一个基站的造价往往在6位数以上，但标签的价格却在4位数以下)，且占用空间，并且不适用于层高较低的房间。因此，尽管室内定位技术定位效果好，但是性价比很低，很难融入到智慧城市的建设之中。

在很多场景下，用户并不需要知道自己的具体二维位置，一般只需要知道与其他人的相对位置。比如疫情之下，为了确保人与人之间的安全距离，只需要给出相对位置图即可。比如在监狱系统，为了防止犯人聚集，或者确保相关狱警时刻监控相应犯人，也只需要标签的相对位置信息图即可。

现有技术中，室内定位技术基本都是绝对位置定位方法。通过TDOA(TimeDifference of Arrival)，TOA(Time of arrival)算法实现，但是在相对定位算法的情形下，一般采取TOF(Time of flight)算法获得两个标签之间的距离，同时如何选择合理的标签作为基准点也是需要解决的问题。

发明内容

发明目的：为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出一种室内相对位置定位方法，用于反应区域内各个标签的相对位置情况图。本发明方法包括：获取所有标签的测距信息，所述测距信息包括：两个标签ID、距离值与时间戳；

对测距信息进行预处理，得到实时测距信息；

从实时测距信息中获取组不同的三元组，对组不同的三元组进行打分，获得它们各自的总分值，N为现场标签的数量；所述三元组包括：任意三个标签ID，以及三个标签ID的测距信息；

确立三个基准点，分别为第一基准点、第二基准点与第三基准点，并根据三个基准点之间的测距信息计算出三个基准点的坐标，所述第一基准点、第二基准点与第三基准点为最大值mGrade对应三元组中的三个标签ID；所述最大值mGrade为三元组的总分值中选取的最大值；

将最大值mGrade对应三元组中的三个标签代入到最小二乘法，依次计算出剩余标签的相对位置。

所述对测距信息进行预处理，得到实时测距信息，包括如下步骤：

步骤a1，设置时间阈值，如果当前系统时间与测距信息的时间戳之差大于时间阈值，过滤掉该测距信息；

步骤a2，建立映射表，以测距信息的两个标签ID作为键值key，小的标签ID号在前，大的标签ID号在后，中间加个“_”号，(例如：两个标签ID分别为106，104，那么key值就是字符串“104_106”)，以测距信息作为值value；对过滤后的测距信息，按照时间戳从小到大的顺序进行映射；将映射表作为实时测距信息。

所述从实时测距信息中获取组不同的三元组，对组不同的三元组进行打分，获得它们各自的总分值，具体包括：

如果一个三元组的测距信息数量不为3，直接记它的总分值为0分；否则，用grade表示总分值，总分值grade包括4部分分值，权重从高到低依次为：稳定值sta、形状值form、距离值dis和时间同步值time，然后通过如下步骤得到总分值grade：