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专利名称 | 一种定位节点的方法及装置 |
申请号 | CN201310382131.6 | 申请日期 | 2013-08-28 |
法律状态 | 授权 | 申报国家 | 中国 |
公开/公告日 | 2014-01-08 | 公开/公告号 | CN103501535A |
优先权 | 暂无 | 优先权号 | 暂无 |
主分类号 | H04W64/00 | IPC分类号 | H04W64/00查看分类表>
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申请人 | 北京邮电大学 | 申请人地址 | 北京市海淀区西土城路***
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专利地址、主体等相关变化,请及时变更,防止失效 |
权利人 | 北京邮电大学 | 当前权利人 | 北京邮电大学 |
发明人 | 邓中亮;赵晓红;张能元;谢飞鹏;魏鹏;阮凤立;安倩;李序;王克己 |
代理机构 | 北京三高永信知识产权代理有限责任公司 | 代理人 | 王丽 |
摘要
本发明公开了一种定位节点的方法及装置,属于定位技术领域。该方法包括:接收多个基站发送的信号,根据接收的信号,获取待定位节点的每一路非视距;根据待定位节点的每一路非视距和数据库中存储的每个标校点的每一路非视距,从数据库中选择标校点;根据选择的每个标校点的每一路非视距和待定位节点的每一路非视距,分别计算选择的每个标校点的每一路非视距的权值;根据选择的每个标校点的每一路视距、选择的每个标校点的每一路非视距和选择的每个标校点的每一路非视距的权值,分别计算待定位节点的每一路非视距误差;根据待定位节点的每一路非视距误差和待定位节点的每一路非视距,计算待定位节点的坐标。本发明提高了定位节点的效率。
1.一种定位节点的方法,其特征在于,所述方法包括:
接收多个基站发送的信号,根据接收的信号,获取待定位节点的每一路非视距;
根据所述待定位节点的每一路非视距和数据库中存储的每个标校点的每一路非视距,从所述数据库中选择标校点;
根据选择的每个标校点的每一路非视距和所述待定位节点的每一路非视距,分别计算所述选择的每个标校点的每一路非视距的权值;
根据所述选择的每个标校点的每一路视距、所述选择的每个标校点的每一路非视距和所述选择的每个标校点的每一路非视距的权值,分别计算所述待定位节点的每一路非视距误差;
根据所述待定位节点的每一路非视距误差和所述待定位节点的每一路非视距,计算所述待定位节点的每一路视距;
根据所述待定位节点的每一路视距、所述多个基站的坐标和选择的标校点中的至少一个标校点的坐标,计算所述待定位节点的坐标。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述待定位节点的每一路非视距和数据库中存储的每个标校点的每一路非视距,从所述数据库中选择标校点,包括:
根据所述待定位节点的每一路非视距和数据库中存储的每个标校点的每一路非视距,计算所述待定位节点与所述数据库中存储的每个标校点之间的欧式距离;
选择与所述待定位节点之间的欧式距离最小的预设数值个校标点;
根据选择的预设数值个校标点与所述待定位节点之间的欧式距离,对所述预设数值个校标点进行筛选,将筛选出的校标点确定为从所述数据库中选择的标校点。
3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据选择的每个标校点的每一路非视距和所述待定位节点的每一路非视距,分别计算所述选择的每个标校点的每一路非视距的权值,包括:
根据选择的每个标校点与所述待定位节点之间的欧式距离,分别计算所述选择的每个标校点的权值;
根据所述选择的每个标校点的每一路非视距和所述待定位节点的每一路非视距,分别计算所述选择的每个标校点的每一路非视距在所有选择的标校点对应的一路非视距中所占的权值;
根据所述选择的每个标校点的每一路非视距在所有选择的标校点对应的一路非视距中所占的权值和所述选择的每个标校点的权值,分别计算所述选择的每个标校点的每一路非视距的权值。
4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述选择的每个标校点的每一路视距、所述选择的每个标校点的每一路非视距和所述选择的每个标校点的每一路非视距的权值,分别计算所述待定位节点的每一路非视距误差,包括:
根据所述选择的每个标校点的每一路视距和所述选择的每个标校点的每一路非视距,分别计算所述选择的每个标校点的每一路非视距误差;
根据所述选择的每个标校点的每一路非视距误差和所述选择的每个标校点的每一路非视距的权值,分别计算所述待定位节点的每一路非视距误差。
5.一种定位节点的装置,其特征在于,所述装置包括:
接收模块,用于接收多个基站发送的信号,根据接收的信号,获取待定位节点的每一路非视距;
选择模块,用于根据所述待定位节点的每一路非视距和数据库中存储的每个标校点的每一路非视距,从所述数据库中选择标校点;
第一计算模块,用于根据选择的每个标校点的每一路非视距和所述待定位节点的每一路非视距,分别计算所述选择的每个标校点的每一路非视距的权值;
第二计算模块,用于根据所述选择的每个标校点的每一路视距、所述选择的每个标校点的每一路非视距和所述选择的每个标校点的每一路非视距的权值,分别计算所述待定位节点的每一路非视距误差;
第三计算模块包括:
第七计算单元,用于根据所述待定位节点的每一路非视距误差和所述待定位节点的每一路非视距,计算所述待定位节点的每一路视距;
第八计算单元,用于根据所述待定位节点的每一路视距、所述多个基站的坐标和选择的标校点中的至少一个标校点的坐标,计算所述待定位节点的坐标。
6.如权利要求5所述的装置,其特征在于,所述选择模块包括:
第一计算单元,用于根据所述待定位节点的每一路非视距和数据库中存储的每个标校点的每一路非视距,计算所述待定位节点与所述数据库中存储的每个标校点之间的欧式距离;
选择单元,用于选择与所述待定位节点之间的欧式距离最小的预设数值个校标点;
确定模块,用于根据选择的预设数值个校标点与所述待定位节点之间的欧式距离,对所述预设数值个校标点进行筛选,将筛选出的校标点确定为从所述数据库中选择的标校点。
7.如权利要求6所述的装置,其特征在于,所述第一计算模块包括:
第二计算单元,用于根据选择的每个标校点与所述待定位节点之间的欧式距离,分别计算所述选择的每个标校点的权值;
第三计算单元,用于根据所述选择的每个标校点的每一路非视距和所述待定位节点的每一路非视距,分别计算所述选择的每个标校点的每一路非视距在所有选择的标校点对应的一路非视距中所占的权值;
第四计算单元,用于根据所述选择的每个标校点的每一路非视距在所有选择的标校点对应的一路非视距中所占的权值和所述选择的每个标校点的权值,分别计算所述选择的每个标校点的每一路非视距的权值。
8.如权利要求5所述的装置,其特征在于,所述第二计算模块包括:
第五计算单元,用于根据所述选择的每个标校点的每一路视距和所述选择的每个标校点的每一路非视距,分别计算所述选择的每个标校点的每一路非视距误差;
第六计算单元,用于根据所述选择的每个标校点的每一路非视距误差和所述选择的每个标校点的每一路非视距的权值,分别计算所述待定位节点的每一路非视距误差。
一种定位节点的方法及装置
技术领域
[0001] 本发明涉及定位技术领域,特别涉及一种定位节点的方法及装置。
背景技术
[0002] 在基于基站的定位系统中,基站向待定位节点发射的信号受建筑物遮挡时将产生非视距传播现象,使得待定位节点测得的信号传播距离大于待定位节点与基站之间的真实距离,出现非视距误差,所以如何减小非视距误差对待定位节点进行定位的方法成为目前最为关注的问题之一。
[0003] 目前,提供了一种定位节点的方法,具体为:将地理区域进行网格划分,记录每个网格的四个顶点处的坐标,采集每个顶点处的特征参数,将每个顶点处的特征参数与该顶点的坐标的对应关系存储在数据库中;当对待定位节点进行定位时,待定位节点采集其所在位置的特征参数,并将采集的特征参数与数据库中存储的网格的每个顶点处的特征参数进行比较,获取与待定位节点之间的相似度最大的网格,根据获取的网格确定待定位节点的坐标。
[0004] 在实现本发明的过程中,发明人发现现有技术至少存在以下问题:
[0005] 现有技术需要将地理区域进行网格划分,且需要对每个网格的四个顶点处进行数据采集,为了提高定位的精度,需要将网格划分的较小,当地理区域较大且网格划分的较小时,数据库中存储的特征参数特别多,且对待定位节点进行定位时,需要将待定位节点的特征参数与数据库中存储的所有特征参数进行比较,花费的时间较长,定位的效率较低。
发明内容
[0006] 为了解决现有技术的问题,本发明实施例提供了一种定位节点的方法及装置。所述技术方案如下:
[0007] 一方面,提供了一种定位节点的方法,所述方法包括:
[0008] 接收多个基站发送的信号,根据接收的信号,获取待定位节点的每一路非视距;
[0009] 根据所述待定位节点的每一路非视距和数据库中存储的每个标校点的每一路非视距,从所述数据库中选择标校点;
[0010] 根据选择的每个标校点的每一路非视距和所述待定位节点的每一路非视距,分别计算所述选择的每个标校点的每一路非视距的权值;
[0011] 根据所述选择的每个标校点的每一路视距、所述选择的每个标校点的每一路非视距和所述选择的每个标校点的每一路非视距的权值,分别计算所述待定位节点的每一路非视距误差;
[0012] 根据所述待定位节点的每一路非视距误差和所述待定位节点的每一路非视距,计算所述待定位节点的坐标。
[0013] 其中,所述根据所述待定位节点的每一路非视距和数据库中存储的每个标校点的每一路非视距,从所述数据库中选择标校点,包括:
[0014] 根据所述待定位节点的每一路非视距和数据库中存储的每个标校点的每一路非视距,计算所述待定位节点与所述数据库中存储的每个标校点之间的欧式距离;
[0015] 选择与所述待定位节点之间的欧式距离最小的预设数值个校标点;
[0016] 根据选择的预设数值个校标点与所述待定位节点之间的欧式距离,对所述预设数值个校标点进行筛选,将筛选出的校标点确定为从所述数据库中选择的标校点。
[0017] 进一步地,所述根据选择的每个标校点的每一路非视距和所述待定位节点的每一路非视距,分别计算所述选择的每个标校点的每一路非视距的权值,包括:
[0018] 根据选择的每个标校点与所述待定位节点之间的欧式距离,分别计算所述选择的每个标校点的权值;
[0019] 根据所述选择的每个标校点的每一路非视距和所述待定位节点的每一路非视距,分别计算所述选择的每个标校点的每一路非视距在所有选择的标校点对应的一路非视距中所占的权值;
[0020] 根据所述选择的每个标校点的每一路非视距在所有选择的标校点对应的一路非视距中所占的权值和所述选择的每个标校点的权值,分别计算所述选择的每个标校点的每一路非视距的权值。
[0021] 其中,所述根据所述选择的每个标校点的每一路视距、所述选择的每个标校点的每一路非视距和所述选择的每个标校点的每一路非视距的权值,分别计算所述待定位节点的每一路非视距误差,包括:
[0022] 根据所述选择的每个标校点的每一路视距和所述选择的每个标校点的每一路非视距,分别计算所述选择的每个标校点的每一路非视距误差;
[0023] 根据所述选择的每个标校点的每一路非视距误差和所述选择的每个标校点的每一路非视距的权值,分别计算所述待定位节点的每一路非视距误差。
[0024] 其中,所述根据所述待定位节点的每一路非视距误差和所述待定位节点的每一路非视距,计算所述待定位节点的坐标,包括:
[0025] 根据所述待定位节点的每一路非视距误差和所述待定位节点的每一路非视距,计算所述待定位节点的每一路视距;
[0026] 根据所述待定位节点的每一路视距、所述多个基站的坐标和选择的标校点中的至少一个标校点的坐标,计算所述待定位节点的坐标。
[0027] 另一方面,提供了一种定位节点的装置,所述装置包括:
[0028] 接收模块,用于接收多个基站发送的信号,根据接收的信号,获取待定位节点的每一路非视距;
[0029] 选择模块,用于根据所述待定位节点的每一路非视距和数据库中存储的每个标校点的每一路非视距,从所述数据库中选择标校点;
[0030] 第一计算模块,用于根据选择的每个标校点的每一路非视距和所述待定位节点的每一路非视距,分别计算所述选择的每个标校点的每一路非视距的权值;
[0031] 第二计算模块,用于根据所述选择的每个标校点的每一路视距、所述选择的每个标校点的每一路非视距和所述选择的每个标校点的每一路非视距的权值,分别计算所述待定位节点的每一路非视距误差;
[0032] 第三计算模块,用于根据所述待定位节点的每一路非视距误差和所述待定位节点的每一路非视距,计算所述待定位节点的坐标。
[0033] 其中,所述选择模块包括:
[0034] 第一计算单元,用于根据所述待定位节点的每一路非视距和数据库中存储的每个标校点的每一路非视距,计算所述待定位节点与所述数据库中存储的每个标校点之间的欧式距离;
[0035] 选择单元,用于选择与所述待定位节点之间的欧式距离最小的预设数值个校标点;
[0036] 确定模块,用于根据选择的预设数值个校标点与所述待定位节点之间的欧式距离,对所述预设数值个校标点进行筛选,将筛选出的校标点确定为从所述数据库中选择的标校点。
[0037] 进一步,所述第一计算模块包括:
[0038] 第二计算单元,用于根据选择的每个标校点与所述待定位节点之间的欧式距离,分别计算所述选择的每个标校点的权值;
[0039] 第三计算单元,用于根据所述选择的每个标校点的每一路非视距和所述待定位节点的每一路非视距,分别计算所述选择的每个标校点的每一路非视距在所有选择的标校点对应的一路非视距中所占的权值;
[0040] 第四计算单元,用于根据所述选择的每个标校点的每一路非视距在所有选择的标校点对应的一路非视距中所占的权值和所述选择的每个标校点的权值,分别计算所述选择的每个标校点的每一路非视距的权值。
[0041] 其中,所述第二计算模块包括:
[0042] 第五计算单元,用于根据所述选择的每个标校点的每一路视距和所述选择的每个标校点的每一路非视距,分别计算所述选择的每个标校点的每一路非视距误差;
[0043] 第六计算单元,用于根据所述选择的每个标校点的每一路非视距误差和所述选择的每个标校点的每一路非视距的权值,分别计算所述待定位节点的每一路非视距误差。
[0044] 其中,所述第三计算模块包括:
[0045] 第七计算单元,用于根据所述待定位节点的每一路非视距误差和所述待定位节点的每一路非视距,计算所述待定位节点的每一路视距;
[0046] 第八计算单元,用于根据所述待定位节点的每一路视距、所述多个基站的坐标和选择的标校点中的至少一个标校点的坐标,计算所述待定位节点的坐标。
[0047] 在本发明实施例中,每个地理区域中不用布置太多的标校点,只需在该地理区域中布置的标校点能够接收到至少三个基站发送的信号即可,使数据库中存储的标校点的每一路非视距较少,当对待定位节点进行定位时,从数据库中存储的标校点中又选择标校点,由于数据库中存储的标校点本来就较少,此时从数据库中选择的标校点会更少,所以根据选择的标校点的每一路非视距和待定位节点的每一路非视距计算待定位节点的坐标时,降低了计算的复杂度,提高了定位节点的效率。
附图说明
[0048] 为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0049] 图1是本发明实施例一提供的一种定位节点的方法流程图;
[0050] 图2是本发明实施例二提供的一种定位节点的方法流程图;
[0051] 图3是本发明实施例三提供的一种定位节点的装置结构示意图。
具体实施方式
[0052] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
[0053] 实施例一
[0054] 本发明实施例提供了一种定位节点的方法,参见图1,该方法包括:
[0055] 步骤101:接收多个基站发送的信号,根据接收的信号,获取待定位节点的每一路非视距;
[0056] 步骤102:根据待定位节点的每一路非视距和数据库中存储的每个标校点的每一路非视距,从该数据库中选择标校点;
[0057] 步骤103:根据选择的每个标校点的每一路非视距和待定位节点的每一路非视距,分别计算选择的每个标校点的每一路非视距的权值;
[0058] 步骤104:根据选择的每个标校点的每一路视距、选择的每个标校点的每一路非视距和选择的每个标校点的每一路非视距的权值,分别计算待定位节点的每一路非视距误差;
[0059] 步骤105:根据待定位节点的每一路非视距误差和待定位节点的每一路非视距,计算待定位节点的坐标。
[0060] 其中,根据待定位节点的每一路非视距和数据库中存储的每个标校点的每一路非视距,从该数据库中选择标校点,包括:
[0061] 根据待定位节点的每一路非视距和数据库中存储的每个标校点的每一路非视距,计算待定位节点与该数据库中存储的每个标校点之间的欧式距离;
[0062] 选择与待定位节点之间的欧式距离最小的预设数值个校标点;
[0063] 根据选择的预设数值个校标点与待定位节点之间的欧式距离,对该预设数值个校标点进行筛选,将筛选出的校标点确定为从该数据库中选择的标校点。
[0064] 进一步地,根据选择的每个标校点的每一路非视距和待定位节点的每一路非视距,分别计算选择的每个标校点的每一路非视距的权值,包括:
[0065] 根据选择的每个标校点与待定位节点之间的欧式距离,分别计算选择的每个标校点的权值;
[0066] 根据选择的每个标校点的每一路非视距和待定位节点的每一路非视距,分别计算选择的每个标校点的每一路非视距在所有选择的标校点对应的一路非视距中所占的权值;
[0067] 根据选择的每个标校点的每一路非视距在所有选择的标校点对应的一路非视距中所占的权值和选择的每个标校点的权值,分别计算选择的每个标校点的每一路非视距的权值。
[0068] 其中,根据选择的每个标校点的每一路视距、选择的每个标校点的每一路非视距和选择的每个标校点的每一路非视距的权值,分别计算待定位节点的每一路非视距误差,包括:
[0069] 根据选择的每个标校点的每一路视距和选择的每个标校点的每一路非视距,分别计算选择的每个标校点的每一路非视距误差;
[0070] 根据选择的每个标校点的每一路非视距误差和选择的每个标校点的每一路非视距的权值,分别计算待定位节点的每一路非视距误差。
[0071] 其中,根据待定位节点的每一路非视距误差和待定位节点的每一路非视距,计算待定位节点的坐标,包括:
[0072] 根据待定位节点的每一路非视距误差和待定位节点的每一路非视距,计算待定位节点的每一路视距;
[0073] 根据待定位节点的每一路视距、该多个基站的坐标和选择的标校点中的至少一个标校点的坐标,计算待定位节点的坐标。
[0074] 在本发明实施例中,每个地理区域中不用布置太多的标校点,只需在该地理区域中布置的标校点能够接收到至少三个基站发送的信号即可,使数据库中存储的标校点的每一路非视距较少,当对待定位节点进行定位时,从数据库中存储的标校点中又选择标校点,由于数据库中存储的标校点本来就较少,此时从数据库中选择的标校点会更少,所以根据选择的标校点的每一路非视距和待定位节点的每一路非视距计算待定位节点的坐标时,降低了计算的复杂度,提高了定位节点的效率。
[0075] 实施例二
[0076] 本发明实施例提供了一种定位节点的方法,参见图2,该方法包括:
[0077] 步骤201:待定位节点接收多个基站发送的信号,根据该多个基站发送的信号获取待定位节点的每一路非视距;
[0078] 其中,多个基站是待定位节点能够接收到信号的基站,且在本发明实施例中采用TDOA定位技术,所以多个基站至少为两个基站,假如,待定位节点能接收到s个基站发送的信号,则待定位节点包括的非视距的路数为 ,s大于或等于2。
[0079] 具体地,待定位节点接收多个基站发送的信号,获取该多个信号从其对应的基站到待定位节点的时间,将该多个时间两两相减,得到待定位节点的每一路非视距TDOA(Time Difference of Arrival,达到时间差),将待定位节点的每一路非视距TDOA与光速相乘,得到待定位节点的每一路非视距。
[0080] 例如,待定位节点能够接收到4个基站发送的信号,则待定位节点包括的非视距的路数为6路,假如第1个基站发送的信号从第1个基站到待定位节点的时间为2s,第2个基站发送的信号从第2个基站到待定位节点的时间为3s,第3个基站发送的信号从第3个基站到待定位节点的时间为2.5s,第4个基站发送的信号从第4个基站到待定位节点的时间为4s,将2s,3s,2.5s和4s两两相减,得到6路非视距TDOA分别为1s,0.5s,2s,0.5s,1s和1.5s,将该
6路非视距TDOA分别与光速相乘,得到待定位节点的6路非视距。
[0081] 步骤202:根据待定位节点的每一路非视距和数据库中存储的每个标校点的每一路非视距,计算待定位节点与数据库中存储的每个标校点之间的欧式距离;
[0082] 具体地,根据待定位节点的每一路非视距和数据库中存储的每个标校点的每一路非视距,按照如下公式(1)分别计算待定位节点与数据库中存储的每个标校点之间的欧式距离;
[0083]
[0084] 其中,在上述公式(1)中,n为非视距的路数,Nlosf,i,j为第i个标校点的第j路非视距,Nlosp,j为待定位节点的第j路非视距,EucDisi为第i个标校点与待定位节点之间的欧氏距离。
[0085] 其中,在本发明实施例中采用TDOA定位技术,所以每个标校点至少能接收到两个基站发送的信号。假如,某个标校点能接收到m个基站发送的信号,此时该标校点包括的非视距的路数为 将该m个基站到达该标校点的时间两两相减,得到该标校点的 路非视距,m大于或等于2。
[0086] 其中,当某个标校点与待定位节点之间的欧式距离最小时,则确定该标校点与待定位节点之间在物理位置上距离也是最小的,相应地,当某个标校点与待定位节点之间的欧式距离最大时,则确定该标校点与待定位节点之间在物理位置上距离也是最大的。
[0087] 步骤203:根据数据库中存储的每个标校点与待定位节点之间的欧式距离,从数据库中选择标校点;
[0088] 具体地,本步骤可以分为如下(1)-(3)的步骤,包括:
[0089] (1)、根据数据库中存储的每个标校点与待定位节点之间的欧式距离,选择与待定位节点之间的欧式距离最小的预设数值个标校点;
[0090] 优选地,可以选择与待定位节点之间的欧式距离最小的三个标校点。
[0091] (2)、根据选择的预设数值个标校点与待定位节点之间的欧式距离,对选择的预设数值个标校点进行筛选;
[0092] 其中,为了方便起见,将与待定位节点之间的欧式距离最小的标校点称为第一标校点,将预设数个值标校点中除第一标校点之外的其他的标校点称为第二标校点。
[0093] 具体地,将第二标校点与待定位节点之间的欧式距离分别除以第一标校点与待定位节点之间的欧式距离,得到第一数值,将第一数值与预设门限进行比较,如果该第一数值大于预设门限,则舍弃该第二标校点,如果该第一数值小于或等于预设门限,则保留该第二标校点。
[0094] 其中,预设门限大于1。
[0095] (3)、将筛选后的标校点确定为从数据库中选择的标校点。
[0096] 具体地,将最后保留的第二标校点与第一标校点确定为从数据库中选择的标校点。
[0097] 步骤204:根据选择的每个标校点与待定位节点之间的欧式距离,分别计算选择的每个标校点的权值;
[0098] 具体地,根据选择的每个标校点与待定位节点之间的欧式距离,按照如下公式(2)分别计算选择的每个标校点的权值;
[0099]
[0100] 其中,在上述公式(2)中,Wi为第i个标校点的权值,k为从数据库中选择的标校点的个数,当k为1时,Wi为1。
[0101] 其中,选择的每个标校点的权值之和为1。
[0102] 其中,当选择的标校点的个数为1时,该选择的标校点的权值为1。
[0103] 步骤205:根据选择的每个标校点的每一路非视距和待定位节点的每一路非视距,分别计算选择的每个标校点的每一路非视距在所有选择的标校点对应的一路非视距中所占的权值;
[0104] 具体地,根据选择的每个标校点的每一路非视距和待定位节点的每一路非视距,按照如下公式(3)分别计算选择的每个标校点的每一路非视距在所有选择的标校点对应的一路非视距中所占的权值;
[0105]
[0106] 其中,在上述公式(3)中,Wi,j为第i个标校点的第j路非视距在所有选择的标校点对应的第j路非视距中所占的权值,当k为1时,Wi,j为1。
[0107] 其中,所有选择的标校点的第j路非视距之和为1。
[0108] 假如,选择2个标校点,且每个标校点包括6路非视距,则本步骤计算的是第1个标校点的第1路非视距在第1个标校点的第1路非视距和第2个标校点的第1路非视距中所占的权值,第1个标校点的第2路非视距在第1个标校点的第2路非视距和第2个标校点的第2路非视距中所占的权值,第2个标校点的第1路非视距在第1个标校点的第1路非视距和第2个标校点的第1路非视距中所占的权值,第2个标校点的第2路非视距在第1个标校点的第2路非视距和第2个标校点的第2路非视距中所占的权值。
[0109] 步骤206:根据选择的每个标校点的每一路非视距在所有选择的标校点对应的一路非视距中所占的权值和选择的每个标校点的权值,分别计算选择的每个标校点的每一路非视距的权值;
[0110] 具体地,根据选择的每个标校点的每一路非视距在所有选择的标校点对应的一路非视距中所占的权值和选择的每个标校点的权值,按照如下公式(4)分别计算选择的每个标校点的每一路非视距的权值;
[0111]
[0112] 其中,在上述公式(4)中,W'i,j为第i个标校点的第j路非视距的权值。
[0113] 其中,每个标校点包括的每一路非视距的权值之和均为1。
[0114] 步骤207:根据选择的每个标校点的每一路视距和选择的每个标校点的每一路非视距,分别计算选择的每个标校点的每一路非视距误差;
[0115] 具体地,获取选择的每个标校点的每一路视距,将选择的每个标校点的每一路视距减去其对应的一路非视距,得到选择的每个标校点的每一路非视距误差。
[0116] 其中,获取选择的每个标校点的每一路视距的具体操作为:根据选择的每个标校点的坐标和每个标校点能接收到信号的基站的坐标,按照如下公式(5)计算选择的每个标校点的每一路视距;
[0117]
[0118] 其中,在上述公式(5)中,Losf,i,j为第i个标校点的第j路视距,(Xs,Ys,Zs)和(Xa,Ya,Za)为标校点i能接收到的基站的坐标,(x,y,z)为标校点i的坐标。
[0119] 步骤208:根据选择的每个标校点的每一路非视距误差和选择的每个标校点的每一路非视距的权值,分别计算待定位节点的每一路非视距误差;
[0120] 具体地,根据选择的每个标校点的每一路非视距误差和选择的每个标校点的每一路非视距的权值,按照如下公式(6)分别计算待定位节点的每一路非视距误差;
[0121]
[0122] 其中,在上述公式(6)中,NlosErrorp,j为待定位节点的第j路非视距误差,NlosErrorf,i,j为选择的第i个标校点的第j路非视距误差。
[0123] 步骤209:根据待定位节点的每一路非视距误差和待定位节点的每一路非视距,计算待定位节点的每一路视距;
[0124] 具体地,将待定位节点的每一路非视距误差与待定位节点对应的一路非视距相加,得到待定位节点的每一路视距。
[0125] 步骤210:根据待定位节点的每一路视距、该多个基站的坐标和选择的标校点中的至少一个标校点的坐标,计算待定位节点的坐标。
[0126] 具体地,根据待定位节点的每一路视距、该多个基站的坐标和待定位节点的坐标,建立方程组,将待定位节点坐标的初值赋值为选择的标校点中的一个标校点的坐标,使用牛顿迭代法获取待定位节点的坐标。
[0127] 优选地,可以将与待定位节点之间的欧式距离最小的标校点的坐标赋值给待定位节点坐标的初值。
[0128] 在本发明实施例中,每个地理区域中不用布置太多的标校点,只需在该地理区域中布置的标校点能够接收到至少三个基站发送的信号即可,使数据库中存储的标校点的每一路非视距较少,当对待定位节点进行定位时,从数据库中存储的标校点中又选择标校点,由于数据库中存储的标校点本来就较少,此时从数据库中选择的标校点会更少,所以根据选择的标校点的每一路非视距和待定位节点的每一路非视距计算待定位节点的坐标时,降低了计算的复杂度,提高了定位节点的效率。
[0129] 实施例三
[0130] 参见图3,本发明实施例提供了一种定位节点的装置,该装置包括:
[0131] 接收模块301,用于接收多个基站发送的信号,根据接收的信号,获取待定位节点的每一路非视距;
[0132] 选择模块302,用于根据待定位节点的每一路非视距和数据库中存储的每个标校点的每一路非视距,从数据库中选择标校点;
[0133] 第一计算模块303,用于根据选择的每个标校点的每一路非视距和待定位节点的每一路非视距,分别计算选择的每个标校点的每一路非视距的权值;
[0134] 第二计算模块304,用于根据选择的每个标校点的每一路视距、选择的每个标校点的每一路非视距和选择的每个标校点的每一路非视距的权值,分别计算待定位节点的每一路非视距误差;
[0135] 第三计算模块305,用于根据待定位节点的每一路非视距误差和待定位节点的每一路非视距,计算待定位节点的坐标。
[0136] 其中,选择模块302包括:
[0137] 第一计算单元,用于根据待定位节点的每一路非视距和数据库中存储的每个标校点的每一路非视距,计算待定位节点与该数据库中存储的每个标校点之间的欧式距离;
[0138] 选择单元,用于选择与待定位节点之间的欧式距离最小的预设数值个校标点;
[0139] 确定模块,用于根据选择的预设数值个校标点与待定位节点之间的欧式距离,对预设数值个校标点进行筛选,将筛选出的校标点确定为从该数据库中选择的标校点。
[0140] 进一步,第一计算模块303包括:
[0141] 第二计算单元,用于根据选择的每个标校点与待定位节点之间的欧式距离,分别计算选择的每个标校点的权值;
[0142] 第三计算单元,用于根据选择的每个标校点的每一路非视距和待定位节点的每一路非视距,分别计算选择的每个标校点的每一路非视距在所有选择的标校点对应的一路非视距中所占的权值;
[0143] 第四计算单元,用于根据选择的每个标校点的每一路非视距在所有选择的标校点对应的一路非视距中所占的权值和选择的每个标校点的权值,分别计算选择的每个标校点的每一路非视距的权值。
[0144] 其中,第二计算模块304包括:
[0145] 第五计算单元,用于根据选择的每个标校点的每一路视距和选择的每个标校点的每一路非视距,分别计算选择的每个标校点的每一路非视距误差;
[0146] 第六计算单元,用于根据选择的每个标校点的每一路非视距误差和选择的每个标校点的每一路非视距的权值,分别计算待定位节点的每一路非视距误差。
[0147] 其中,第三计算模块305包括:
[0148] 第七计算单元,用于根据待定位节点的每一路非视距误差和待定位节点的每一路非视距,计算待定位节点的每一路视距;
[0149] 第八计算单元,用于根据待定位节点的每一路视距、该多个基站的坐标和选择的标校点中的至少一个标校点的坐标,计算待定位节点的坐标。
[0150] 在本发明实施例中,每个地理区域中不用布置太多的标校点,只需在该地理区域中布置的标校点能够接收到至少三个基站发送的信号即可,使数据库中存储的标校点的每一路非视距较少,当对待定位节点进行定位时,从数据库中存储的标校点中又选择标校点,由于数据库中存储的标校点本来就较少,此时从数据库中选择的标校点会更少,所以根据选择的标校点的每一路非视距和待定位节点的每一路非视距计算待定位节点的坐标时,降低了计算的复杂度,提高了定位节点的效率。
[0151] 需要说明的是:上述实施例提供的定位节点的装置在定位节点时,仅以上述各功能模块的划分进行举例说明,实际应用中,可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成,即将装置的内部结构划分成不同的功能模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。另外,上述实施例提供的定位节点的装置与定位节点的方法实施例属于同一构思,其具体实现过程详见方法实施例,这里不再赘述。
[0152] 上述本发明实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。
[0153] 本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成,也可以通过程序来指令相关的硬件完成,所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中,上述提到的存储介质可以是只读存储器,磁盘或光盘等。
[0154] 以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
法律信息
- 2016-06-29
- 2014-02-12
实质审查的生效
IPC(主分类): H04W 64/00
专利申请号: 201310382131.6
申请日: 2013.08.28
- 2014-01-08
引用专利(该专利引用了哪些专利)
序号 | 公开(公告)号 | 公开(公告)日 | 申请日 | 专利名称 | 申请人 |
1
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2011-12-14
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2011-08-22
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2
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2012-03-28
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2011-11-01
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3
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2012-07-04
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2012-02-20
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被引用专利(该专利被哪些专利引用)
序号 | 公开(公告)号 | 公开(公告)日 | 申请日 | 专利名称 | 申请人 | 该专利没有被任何外部专利所引用! |