(19)国家知识产权局
(12)发明 专利申请
(10)申请公布号
(43)申请公布日
(21)申请 号 202111632681.X
(22)申请日 2021.12.2 9
(71)申请人 南京邮电大 学
地址 210003 江苏省南京市新模范马路6 6
号
(72)发明人 倪艺洋 张正 夏文超 杨凡
刘娅璇 赵海涛 邵澄 蔡艳
(74)专利代理 机构 南京经纬专利商标代理有限
公司 32200
专利代理师 刘莎
(51)Int.Cl.
H04W 4/02(2018.01)
H04W 4/021(2018.01)
H04W 4/33(2018.01)
G06K 9/62(2022.01)
(54)发明名称
一种基于误差修 正的室内 融合定位方法
(57)摘要
本发明公开了一种基于误差修正的室内融
合定位方法, 该方法包括: 部署室内无线接入点,
划分室内区域; 在离线阶段部署参考点并采集
RSS数据; 采用多 点定位、 边界判断以及k means聚
类相结合的方法设置校正基准点; 在线阶段中,
获取待测节点的RSS数据, 采用多点定位和区域
判断对待测节 点进行初步定位; 采用指纹定位以
及位置补偿相融合的算法对待测节点进行在线
阶段的定位修正。 该发明通过对靠近室内边缘区
域的定位结果的修正提高了总体定位精度, 并且
降低了定位复杂度, 提高了 定位效率。
权利要求书3页 说明书7页 附图6页
CN 114630267 A
2022.06.14
CN 114630267 A
1.一种基于误差修 正的室内 融合定位方法, 其特 征在于, 包括以下步骤:
步骤一: 部署室内无线接入点AP, 并将室内区域划分为面积大小相同且互不重叠的若
干个区域, 每 个区域中包 含且仅包含1个AP;
步骤二: 在离线阶段选取参 考点并采集RS S数据;
步骤三: 采用多点定位、 边界判断以及kmeans聚类相结合的方法, 设置校正基准 点;
步骤四: 在线阶段中, 获取待测节点的RSS数据, 采用多点定位和区域判断对待测节点
进行初步定位;
步骤五: 采用指纹定位以及位置补偿相融合的算法, 对待测节点的初步定位结果进行
修正, 完成待测节点的定位。
2.根据权利要求1所述的一种基于误差修正的室内融合定位方法, 其特征在于, 所述步
骤一中, 在方形室内区域的四个角落部署4个AP, 记第n个AP的二维坐标为(xn, yn), 第n个区
域为Zn, n=1,2,3,4。
3.根据权利要求2所述的一种基于误差修正的室内融合定位方法, 其特征在于, 所述步
骤二的实现过程如下:
将室内区域划分为M ×M的等大网格, 将网格点设定为 参考节点并进行RS S数据采集:
其中RSSij是第i行第j列参考节点处采集到的RSS数据,
是第i行第j列参考节点在
第n个AP处采集到的RS S。
4.根据权利要求3所述的一种基于误差修正的室内融合定位方法, 其特征在于, 所述步
骤三包含以下步骤:
步骤3.1: 估算出参 考节点到每 个AP的距离:
其中
表示第i行第 j列参考节点到第n个AP的距离, rss0表示距离AP一米处的平均RSS
值, α 表示路劲损耗指数;
步骤3.2: 通过多点定位方法计算出第i行第j列参考节点的初始定位结果(xij,yij), 多
点定位方程组如下:
步骤3.3: 通过边界判定找出易出界的参 考节点, 划分出易出界区域, 具体步骤如下:
对每个参考节点进行N次步骤3.2的多点定位, 并分别 对每次的多点定位是否超出室内
区域边界进行判断;
记第i行第j列参考节点的多点定位结果超出室内区域边界的次数为Numij, 若权 利 要 求 书 1/3 页
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2则将该参 考节点标记为 易出界节点; 否则不进行 标记; 其中q为设定阈值;
步骤3.4: 对步骤3.3中的易出界节点进行聚类以设定校正基准 点, 具体步骤如下:
对易出界节点进行基于二维坐标的kmeans聚类, 将聚类得到的k个簇心的坐标分别作
为k个校正基准 点的坐标, 对每 个校正基准 点进行RS S数据采集:
其中RSSu是第u个校正基准点处采集到的RS S数据, u=1,2 …k,
是第u个校正基准 点
在第n个AP处的RS S值。
5.根据权利要求1所述的一种基于误差修正的室内融合定位方法, 其特征在于, 所述步
骤四包括以下步骤:
步骤4.1: 获取待测节点的RS S数据RSSt:
步骤4.2: 估算出待测节点到每 个AP的距离;
步骤4.3: 通过多点定位方法计算出待测节点的初始定位结果;
步骤4.4: 对待测节点的初始定位结果是否超出室内区域边界进行判断, 若未出界, 则
将初始定位结果作为 最终定位结果输出; 否则执 行步骤五。
6.根据权利要求5所述的一种基于误差修正的室内融合定位方法, 其特征在于, 待测节
点到第n个AP的距离为:
7.根据权利要求5所述的一种基于误差修正的室内融合定位方法, 其特征在于, 通过以
下多点定位方程组, 计算出待测节点的初始定位结果(xt,yt):
8.根据权利要求5所述的一种基于误差修正的室内融合定位方法, 其特征在于, 所述步
骤五包括以下步骤:
判断待测节点所属的室内区域, 记为Zst; 将与待测节点之间欧式距离最小的校正基准
点的坐标作为待测节点的第二次定位结果;
根据待测节点第二次定位结果处的RSS数据, 判断待测节点第二次定位结果所在的室
内区域, 记为Znd; 若Zst与Znd相同, 则将第二次定位结果作为最终定位结果输出; 否则进 行二
次修正, 以二次修 正后的定位结果作为 最终定位结果输出:
二次修正时, 将待测节点的RSS数据中对应待测节点到AP距离较大的两个元素剔除, 保
留其余两个元 素从而得到RS S′t:
权 利 要 求 书 2/3 页
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专利 一种基于误差修正的室内融合定位方法
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