[发明专利]基于二次校准的鲁棒差分绝对高度估计方法

说明书

本发明公开了一种基于二次校准的鲁棒差分绝对高度估计方法，包括以下步骤：S1：根据校准标志位判断是否启用校准处理；S2：进行第一次差分零度偏差校准，得到校准参数1；S3：根据差分零度偏差数据建立温度误差模型，进行温度误差校准，得到校准参数2；S4：根据所述步骤S2和S3中得到的校准参数1和校准参数2，对待测节点采集的数据进行修正，调用差分高度估计方法进行绝对高度估计。在传统差分测高的基础上增加了二次校准，尤其是基于差分零度偏差数据的温漂校准，通过本发明的方法可以提高高度估计的性能，能够灵活应用到常用的定位技术中，扩展空间定位的维度，可广泛应用于无线定位领域。

技术领域

本发明属于无线定位技术领域，具体涉及基于二次校准的鲁棒差分绝对高度估计方法。

背景技术

随着无线通信技术、卫星导航技术的发展，基于位置的服务(Location BasedService,LBS)已成为现代社会生活生产的重要组成部分。目前，LBS已经渗透到交通、物流等国民经济领域和人们的日常生活中，正悄悄改变着人们的生产、生活方式。而定位技术作为LBS的基础，占据着极其重要的位置。公共安全、生产安全、应急救援、公共卫生、物联网、特殊人群监护、大型场馆管理、智慧城市建设都需要使用足够精确的定位信息。

室内二维平面内的位置感知已不能满足需求，高层建筑内的购物定位服务、紧急情况下救援定位亟需室内高度精准估计。气压测高也是一种传统的高程测量方法，但是气压测高受多种因素的影响，例如，气候条件、温湿度等。差分气压测高法可以实现室内垂直高度信息优于1m的定位精度。但是，差分气压测高原理具有局限性，在局域温差异常环境下很难精确测量，误差较大，可靠性无法保证，难以实现垂直亚米级定位。

在中国专利文献CN111006668A中，公开了一种基于超宽带和气压传感器融合的三维定位方法，按照以下步骤进行：步骤1，在室内三维定位中，在区域立体空间内布设超宽带定位基站，实时获取本区域内的超宽带观测值，在超宽带定位标签端带有气压传感器，移动目标进行在线实时定位时，超宽带定位基站可以同时获取超宽带信号和气压观测信号，超宽带信号进行二维平面信息获取，而超宽带和气压信号融合可以获得更稳定的高度信息；步骤2，超宽带定位基站实时将超宽带数据和接收到的气压及温度数据上传至定位服务器，定位服务器对实时超宽带数据和气压及温度数据进行分类处理，并进行高精度位置解算，获得移动目标的实时三维位置数据。

上述专利文献公开的技术方案，融合后的高度数据稳定性有提高，而且能够对单纯超宽带三维定位中高度估计的异常值进行抑制，不管是孤立野值还是连续野值，效果都比较显著。但是其记载的三维定位方法需要依赖于UWB技术，不能灵活运用于其他定位技术，尤其是缺少对气压差分值的温漂校准，高度估计的性能较差，不能扩展空间定位的维度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种提高气压测高精度的基于二次校准的鲁棒差分绝对高度估计方法，能够进行二次校准，灵活应用到常用的定位技术中，扩展空间定位的维度，提高高度估计的性能。

为达到上述目的，本发明采用的方案是，该基于二次校准的鲁棒差分绝对高度估计方法，包括以下步骤：

S1：根据校准标志位判断是否启用校准处理，若校准标志位生效则转入步骤S2进行校准处理，若校准标志位无效且校准参数1和校准参数2为空，则不进行高度估计，若校准标志位无效但存在校准参数1和校准参数2，则直接转入步骤S4进行高度估计；

S2：缓存参考基准站数据及待测节点数据，进行第一次差分零度偏差校准，得到校准参数1；

S3：基于所述步骤S2中的差分零度偏差数据建立待测节点的温度误差模型，进行第二次差分零度偏差校准，进行温度误差校准，得到校准参数2；

S4：根据所述步骤S2和S3中得到的校准参数1和校准参数2，对待测节点采集的数据进行修正，调用差分高度估计方法进行绝对高度估计。