本發(fā)明涉及一種變電站精確定位方法，具體是一種基于CSS定位技術(shù)的變電站高精度混合定位方法。

背景技術(shù)：
隨著變電站自動化水平的不斷提高以及定位技術(shù)的飛速發(fā)展和成熟，變電站對于人員和物品精確定位的需求日益迫切?，F(xiàn)在國內(nèi)的絕大多數(shù)變電站都沒有針對站內(nèi)工作人員和工器具的有效監(jiān)管系統(tǒng)，經(jīng)常會出現(xiàn)人員離崗或發(fā)生事故不能及時救援、工具找尋困難或丟失的問題。因此，采用先進(jìn)的定位技術(shù)實(shí)現(xiàn)變電站范圍內(nèi)人員和物品的高精度實(shí)時定位勢在必行。目前，被廣泛關(guān)注的幾種主流定位技術(shù)主要有GPS、WiFi技術(shù)、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)定位技術(shù)、射頻識別定位技術(shù)(RFID)、超寬帶(UWB)技術(shù)、以及線性調(diào)頻擴(kuò)頻(CSS)技術(shù)等。由于變電站定位環(huán)境復(fù)雜，障礙物眾多，GPS信號很難全覆蓋，定位連續(xù)性差且精度低；變電站內(nèi)在結(jié)構(gòu)和復(fù)雜的電磁環(huán)境使得基于信號強(qiáng)度(RSSI)的定位方法，如WIFI、WSN、RFID等受多徑現(xiàn)象、電磁場等影響，無法保證定位精度；UWB技術(shù)雖然精度高，但是定位范圍小，成本很高。CSS定位技術(shù)采用脈沖壓縮處理機(jī)制，具有抗干擾和多徑分辨能力強(qiáng)、功耗小、成本低等優(yōu)點(diǎn)，在變電站應(yīng)用中具有其他定位技術(shù)無法比擬的優(yōu)勢，但是采用單一CSS定位技術(shù)在非視距傳播(NLOS)區(qū)域誤差較大，甚至由于遮擋嚴(yán)重導(dǎo)致獲取不到3個以上基站，無法完成定位，出現(xiàn)定位孤島現(xiàn)象，而如果采用增加基站的辦法來減少非視距傳播，又會增加成本和部署難度。近年來，智能變電站的發(fā)展使得無線通信技術(shù)在變電站自動化系統(tǒng)中應(yīng)用成為現(xiàn)實(shí)且得到不斷推廣，一些智能變電站的在線監(jiān)測和輔控系統(tǒng)利用WSN和WIFI技術(shù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)全無線結(jié)構(gòu)，而且這些WSN和WIFI節(jié)點(diǎn)的部署是固定不變的，且一般分布在電力設(shè)備附近，即在CSS定位效果不理想地帶往往WSN或WIFI節(jié)點(diǎn)分布比較密集，這一場景特點(diǎn)使得可以借助小區(qū)域內(nèi)的位置指紋定位技術(shù)來彌補(bǔ)CSS定位的不足，保證定位精度和連續(xù)性，為變電站定位提供有力的幫助。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于，解決現(xiàn)有定位技術(shù)在變電站應(yīng)用中的不足，并針對變電站發(fā)展現(xiàn)狀提供一種基于CSS定位技術(shù)的變電站高精度混合定位方法。本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的所采用的技術(shù)方案是：一種基于CSS定位技術(shù)的變電站高精度混合定位方法，包括以下步驟：離線訓(xùn)練階段：在布設(shè)CSS定位基站后，采用CSS定位技術(shù)對變電站整體區(qū)域進(jìn)行實(shí)地測量，根據(jù)測量結(jié)果將變電站劃分為若干個定位區(qū)域；對所劃分的各個定位區(qū)域進(jìn)行位置指紋采集，存入位置指紋數(shù)據(jù)庫中；在線定位階段：采用CSS定位和區(qū)域位置指紋定位相結(jié)合的方法獲取目標(biāo)的位置。所述根據(jù)測量結(jié)果將變電站劃分為若干個定位區(qū)域包括以下步驟：采用CSS定位技術(shù)開展實(shí)地測量：測量時，將測量的位置與實(shí)際位置進(jìn)行比較，當(dāng)誤差大于容忍值或者測量無法完成時，記錄該處位置，并在附近區(qū)域采用同樣的方法進(jìn)行多次測量，從而獲得該區(qū)域的最終范圍；各個區(qū)域范圍劃定后，將各區(qū)域的中心位置作為該定位區(qū)域的標(biāo)識并保存。所述測量無法完成為獲取不到3個或者3個以上CSS定位基站。所述位置指紋采集包括以下步驟：將已劃分的定位區(qū)域進(jìn)行等距離網(wǎng)格分割，每個網(wǎng)格的交點(diǎn)處設(shè)立參考點(diǎn)；在每個參考點(diǎn)位置采集WSN節(jié)點(diǎn)和WIFI節(jié)點(diǎn)的信號強(qiáng)度值，組成向量{SSi1，SSi2，…，SSiN，SFi1，SFi2，…，SFiM}，向量中SS和SF分別為WSN節(jié)點(diǎn)和WIFI節(jié)點(diǎn)的信號強(qiáng)度值，i代表第i個參考點(diǎn)，N和M代表區(qū)域內(nèi)搜尋到的WSN和WIFI節(jié)點(diǎn)個數(shù)；將參考點(diǎn)信號強(qiáng)度向量連同該點(diǎn)的位置信息一起作為一條指紋存入位置指紋數(shù)據(jù)庫中，每個定位區(qū)域在位置指紋數(shù)據(jù)庫中都有自己特定的存儲區(qū)，且與各自的區(qū)域標(biāo)識一一對應(yīng)。所述WSN節(jié)點(diǎn)和WIFI節(jié)點(diǎn)的信號強(qiáng)度值在同一參考點(diǎn)進(jìn)行多次采集，取均值，并剔除其中波動大的信號節(jié)點(diǎn)。所述在線定位階段包括以下步驟：由CSS定位基站測量目標(biāo)位置，如果測量結(jié)果正常，則直接更新定位結(jié)果；如果測量結(jié)果出現(xiàn)異常，則進(jìn)入?yún)^(qū)域位置指紋定位過程；區(qū)域位置指紋定位：判斷當(dāng)前位置所屬定位區(qū)域，在該定位區(qū)域內(nèi)根據(jù)離線階段建立的指紋數(shù)據(jù)庫，通過定位匹配算法，計算出目標(biāo)位置。所述測量結(jié)果出現(xiàn)異常的判定依據(jù)是滿足以下條件之一：1)測量無法完成即搜索不到3個或者3個以上CSS定位基站信號；2)相鄰兩次測量結(jié)果有較大波動，即式中，Δd為相鄰兩次測量結(jié)果的歐幾里得距離，(x,y)為當(dāng)前測量位置坐標(biāo)，(xp,yp)為前一次測量的位置坐標(biāo)，ΔE為判定閾值。所述判定閾值ΔE由定位目標(biāo)移動速度ν、定位時間間隔...