[发明专利]一种用于室内定位的二次加权质心确定方法及系统

摘要

一种用于室内定位的二次加权质心确定方法，包括如下步骤S1、分别以三个锚节点A(x1,y1)、B(x2,y2)、C(x3,y3)为圆心，以未知节点U到上述三个锚节点的距离d1、d2、d3为半径做圆，三个圆形的交点为未知节点的位置；S2、获取解出未知节点的实际坐标U(xU,yU)的方程式；S3、将步骤S2中的方程式进行两两相减；S4、将未知节点的坐标改变表示为圆交点坐标的平均数，即假设交点的坐标为(xi,yi),i＝1,2,3，权值为Wi；S5、采用普通的平均计算方式将四个锚节点分别计算出来的质心坐标进行平均；S6、对步骤S5中四边测量的过程中加入权值。本发明还提供一种用于室内定位的二次加权质心确定系统。

主权项

一种用于室内定位的二次加权质心确定方法，其特征在于，其包括如下步骤：S1、分别以三个锚节点A(x1,y1)、B(x2,y2)、C(x3,y3)为圆心，以未知节点U到上述三个锚节点的距离d1、d2、d3为半径做圆，三个圆形的交点为未知节点的位置；S2、获取解出未知节点的实际坐标U(xU,yU)的方程式，所述方程式如下：(xU‑x1)2+(yU‑y1)2＝d12(xU‑x2)2+(yU‑y2)2＝d22(xU‑x3)2+(yU‑y3)2＝d32；S3、将步骤S2中的方程式进行两两相减，几何意义为直线L1、L2、L3的表达式，三条直线的交点为未知节点的位置；两两相减的方程式如下：2(x2‑x1)x+2(y2‑y1)y＝d12‑d22‑x12+x22‑y12+y222(x3‑x2)x+2(y3‑y2)y＝d22‑d32‑x22+x32‑y22+y322(x3‑x1)x+2(y3‑y1)y＝d12‑d32‑x12+x32‑y12+y32；S4、将未知节点的坐标改变表示为圆交点坐标的平均数，即假设交点的坐标为(xi,yi),i＝1,2,3，权值为Wi，未知节点坐标的加权表示为：x=Σi=13Wi·xiΣi=13Wi,y=Σi=13Wi·yiΣi=13Wi]]>S5、使用iBeacons节点进行定位时，锚节点分布的密度适中，未知节点附近的锚节点数量多于三个，在考虑到计算量问题之后，采用未知节点周围最近的四个锚节点来进行质心计算，四个锚节点以到未知节点的距离为半径作圆，每三个圆相交于一个区域，区域的质心即为我们所求的未知节点的位置，四个圆可以组成四组不同的这种区域，采用质心算法求出四个不同区域的质心坐标(xUl，yUl)、(xU2，yU2)、(xU3，yU3)、(xU4，yU4)并进行四边测量法计算得出最终的质心坐标，也就是采用普通的平均计算方式将四个锚节点分别计算出来的质心坐标进行平均，计算结果即为：xU=xU1+xU2+xU3+xU44]]>yU=yU1+yU2+yU3+yU44]]>S6、对步骤S5中四边测量的过程中加入权值，其公式如下：Wi=Σj=14rj-ri]]>其中r表示未知节点到第i个锚节点的距离，四边测量算法使用几何计算。