[发明专利]一种基于压缩感知与多边测量相结合的定位方法

摘要

本发明公开了一种基于压缩感知与多边测量相结合的定位方法，解决了井下环境复杂多变，电磁干扰严重，有别于奈奎斯特采样定理，仅采集少量数据就能实现定位，降低算法复杂度和通信开销，且大大提高定位精度，包括离线阶段和在线阶段。(1)离线阶段：在无线局域网环境下对任意椭圆定位区域进行信号采样，得到离线指纹库，存入中心服务器；(2)在线阶段：粗定位过程在定位区域内对参考节点和目标节点进行信号采样，构建观测矩阵和测量值向量，从服务器导入指纹库构建过完备字典，在观测矩阵和字典满足不相干的条件下，运用压缩感知重构算法确定目标分布的小区域；精定位过程运用多边测量定位方法在粗定位的基础上得到目标当前位置。

主权项

1.一种基于压缩感知与多边测量相结合的煤矿井下定位方法，其特征在于，包括以下步骤：A.离线测量阶段，根据煤矿井下工作环境及巷道走向的分布，在任意一块椭圆定位区域的临近直线上布设N个定位参考节点，同时沿巷道走向划分各参考节点的局部定位区域，收集待定位目标发射的信号强度值数据存入指纹库，形成较完备的离线指纹数据库，构建稀疏基矩阵，存入中心服务器；B.在线定位阶段分为两个过程，粗定位过程运用压缩感知技术，只需在临近椭圆定位区域的直线上放置M(M＜＜N)个参考节点，通过M个参考节点在线接收每个目标节点信号强度值数据构建测量值向量，每检测到一个目标就会生成一个列向量；之后收集M个参考节点在线接收的全部目标节点信号强度值数据构建观测矩阵，在观测矩阵与稀疏基矩阵满足不相干的条件下，结合测量值向量，运用压缩感知重构算法粗略估计目标初始位置，完成粗定位；C.在线定位阶段精定位过程在粗定位的基础上，通过多边测量定位技术进一步确定目标的精确坐标。