一種跨區(qū)域定位系統(tǒng)濾波算法的歷史數(shù)據(jù)構(gòu)建方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及定位技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種跨區(qū)域定位系統(tǒng)濾波算法的歷史數(shù)據(jù)構(gòu) 建方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 實時定位系統(tǒng)具有巨大的應(yīng)用價值和市場潛力，通常用于為機(jī)場、工業(yè)園區(qū)等區(qū) 域提供基于位置信息的服務(wù)，例如游客引導(dǎo)、物資監(jiān)控、人員跟蹤和限制區(qū)域入侵監(jiān)測等服 務(wù)。TOA(Time of arrival，時間到達(dá)）測距方法具有較高的測距精度，是目前眾目標(biāo)定位 系統(tǒng)中常用的測距方法，基于TOA測距的實時定位系統(tǒng)是目前常用的實時定位系統(tǒng)。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)中為了提高測距精度，可以利用濾波算法對距離值進(jìn)行處理。但是當(dāng)有 新基站出現(xiàn)時，新基站不存在與目標(biāo)點的歷史測距值，嚴(yán)重影響了距離值的精度提高以及 對大誤差的修正。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對現(xiàn)有技術(shù)中的針對現(xiàn)有的TOA測距方法中對于沒有歷史測距值數(shù)據(jù)的新基 站會影響距離值計算精度的問題，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種跨區(qū)域定位系統(tǒng) 濾波算法的歷史數(shù)據(jù)構(gòu)建方法，能夠提高距離值的計算精度。
[0005] 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明實施例提出了一種跨區(qū)域定位系統(tǒng)濾波算法的歷史數(shù) 據(jù)構(gòu)建方法，包括：
[0006] 步驟1、獲取目標(biāo)點與每一基站的實測距離；并獲取目標(biāo)點與第id號基站測得的 信號強(qiáng)度；
[0007] 步驟2、判斷是否存儲有目標(biāo)點與第id號基站之間的距離歷史數(shù)據(jù)，如果有則提 取至少兩條所述距離歷史數(shù)據(jù)，并獲取所述提取的每一歷史數(shù)據(jù)值對應(yīng)的信號強(qiáng)度值；然 后根據(jù)所述歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行卡爾曼濾波，并將濾波處理結(jié)果按順序保存為濾波處理結(jié)果數(shù) 組；
[0008] 步驟3、判斷是否有新的基站，如果有則通過新基站的坐標(biāo)分別于目標(biāo)點的最近的 兩條距離歷史數(shù)據(jù)，計算目標(biāo)點與第id號基站之間的距離歷史數(shù)據(jù)；
[0009] 步驟4、對步驟3得到的距離歷史數(shù)據(jù)分別進(jìn)行濾波處理，以作為所述目標(biāo)點與新 基站的濾波處理結(jié)果。
[0010] 其中，所述步驟1具體為：
[0011] 步驟SlOl :當(dāng)最開始測距時，由于每個基站都沒有歷史數(shù)據(jù)，則獲取實測距離為 disid:其中id為基站的編號；
[0012] 利用自增數(shù)組C〇UntArray[id]記錄來自相應(yīng)基站的測距個數(shù)；將測得的距離值 存入到數(shù)據(jù)庫中，其中包含的信息有ID，dis id，rssiid，其中rssiidR表目標(biāo)點與第id號基 站之間的信號強(qiáng)度。
[0013] 其中，所述步驟SlOl還包括：利用一維數(shù)組ArrayID記錄當(dāng)前區(qū)域存在的基站ID 號，用來判斷是否有新的基站出現(xiàn)。
[0014] 其中，所述步驟2具體為：
[0015] 步驟S102 :判斷目標(biāo)點與第id號基站是否有存儲有測得的距離歷史數(shù)據(jù)，如果有 則提取目標(biāo)點與第id號基站之間的最近兩條距離歷史數(shù)據(jù)，通過以下公式根據(jù)所述兩條 距離歷史數(shù)據(jù)對應(yīng)的信號強(qiáng)度歷史數(shù)據(jù)值進(jìn)行卡爾曼濾波以獲取濾波處理結(jié)果，并將濾波 處理結(jié)果按順序存儲：
[0016] disKalmanid[1] = KalMan(id, disid, rssiid, Lastdislid, Lastrssilid, Lastdis2id, Lastrssi2id)
[0017] 其中id為基站的編號，diSid為獲取的目標(biāo)點與第id號基站之間的實測距離， rssiid為目標(biāo)點與第id號基站之間的信號強(qiáng)度；KalMan為濾波函數(shù)，Lastdisl ^為最近一 次的距離歷史數(shù)據(jù)值，LastrssilidS最近一次的信號強(qiáng)度歷史數(shù)據(jù)值，Lastdis2 id為次近 一次的距離歷史數(shù)據(jù)值，LastrSSi2id為次近一次的信號強(qiáng)度歷史數(shù)據(jù)值，這四個值均從數(shù) 據(jù)庫中讀取，disKalman id[l]為濾波處理過后的當(dāng)前距離值，disKalmanid[0]存儲的為該基 站上一次經(jīng)過濾波后的距離值的歷史數(shù)據(jù)，disKalman id#為迭代數(shù)組。
[0018] 其中，所述步驟3具體為：
[0019] 步驟S103:判斷是否有新基站Newid，如果有則根據(jù)以下公式計算目標(biāo)點與新的 基站的距離數(shù)據(jù)值以作為新基站的最近兩次距離歷史數(shù)據(jù)Lastdisl newiJP Lastdis2 newid:
【主權(quán)項】
1. 一種跨區(qū)域定位系統(tǒng)濾波算法的歷史數(shù)據(jù)構(gòu)建方法，包括： 步驟1、獲取目標(biāo)點與每一基站的實測距離；并獲取目標(biāo)點與第id號基站測得的信號 強(qiáng)度； 步驟2、判斷是否存儲有目標(biāo)點與第id號基站之間的距離歷史數(shù)據(jù)，如果有則提取至 少兩條所述距離歷史數(shù)據(jù)，并獲取所述提取的每一歷史數(shù)據(jù)值對應(yīng)的信號強(qiáng)度值；然后根 據(jù)所述歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行卡爾曼濾波，并將濾波處理結(jié)果按順序保存為濾波處理結(jié)果數(shù)組； 步驟3、判斷是否有新的基站，如果有則通過新基站的坐標(biāo)分別于目標(biāo)點的最近的兩條 距離歷史數(shù)據(jù)，計算目標(biāo)點與新基站之間的距離歷史數(shù)據(jù)； 步驟4、對步驟3得到的距離歷史數(shù)據(jù)分別進(jìn)行濾波處理，以作為所述目標(biāo)點與新基站 的濾波處理結(jié)果。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的跨區(qū)域定位系統(tǒng)濾波算法的歷史數(shù)據(jù)構(gòu)建方法，所述步驟1 具體為： 步驟SlOl :當(dāng)最開始測距時，由于每個基站都沒有歷史數(shù)據(jù)，則獲取實測距離為disid: 其中id為基站的編號； 利用自增數(shù)組CountArray [id]記錄來自相應(yīng)基站的測距個數(shù)；將測得的距離值存入 到數(shù)據(jù)庫中，其中包含的信息有ID，disid，rssiid，其中rssiidR表目標(biāo)點與第id號基站之 間的信號強(qiáng)度。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的跨區(qū)域定位系統(tǒng)濾波算法的歷史數(shù)據(jù)構(gòu)建方法，所述步驟 SlOl還包括：利用一維數(shù)組Array ID記錄當(dāng)前區(qū)域存在的基站ID號，用來判斷是否有新 的基站出現(xiàn)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的跨區(qū)域定位系統(tǒng)濾波算法的歷史數(shù)據(jù)構(gòu)建方法，所述步驟2 具體為： 步驟S102 :判斷目標(biāo)點與第id號基站是否有存儲有測得的距離歷史數(shù)據(jù)，如果有則提 取目標(biāo)點與第id號基站之間的最近兩條距離歷史數(shù)據(jù)，通過以下公式根據(jù)所述兩條距離 歷史數(shù)據(jù)對應(yīng)的信號強(qiáng)度歷史數(shù)據(jù)值進(jìn)行卡爾曼濾波以獲取濾波處理結(jié)果，并將濾波處理 結(jié)果按順序存儲： disKalmanid[l] = KalMan (id, disid, rssiid, Lastdislid, Lastrssilid, Lastdis2id, Lastrssi2id) 其中id為基站的編號，diSid為獲取的目標(biāo)點與第id號基站之間的實測距離，rssi id 為目標(biāo)點與第id號基站之間的信號強(qiáng)度；KalMan為濾波函數(shù)，LastdislidS最近一次的距 離歷史數(shù)據(jù)值，Lastrssil idS最近一次的信號強(qiáng)度歷史數(shù)據(jù)值，Lastdis2id為次近一次的 距離歷史數(shù)據(jù)值，Lastr SSi2id為次近一次的信號強(qiáng)度歷史數(shù)據(jù)值，這四個值均從數(shù)據(jù)庫中 讀取，disKalman id[l]為濾波處理過后的當(dāng)前距離值，disKalmanid[0]存儲的為該基站上一 次經(jīng)過濾波后的距離值的歷史數(shù)據(jù)，disKalman id#為迭代數(shù)組。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的跨區(qū)域定位系統(tǒng)濾波算法的歷史數(shù)據(jù)構(gòu)建方法，所述步驟3 具體為： 步驟S103 :判斷是否有新基站Newid，如果有則根據(jù)以下公式計算目標(biāo)點與新的基站 的距離數(shù)據(jù)值以作為新基站的最近兩次距離歷史數(shù)據(jù)LastdislnewiJP Lastdis2 newid: -Y J；>'?'lllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllll!i'''llllllllllllllllllllll'pi |llllWllllllll!l"llWllllllllllllllllll,i ,"lllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllff" llllllllllllllllllllllWllllW"lllllllll!i" l,M,
其中，NewP. X和NewP. y為新基站坐標(biāo)，resultp〇s[0]為目標(biāo)點的最近一次距離歷史坐 標(biāo)，resultPos[l]為次近一次距離歷史坐標(biāo)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的跨區(qū)域定位系統(tǒng)濾波算法的歷史數(shù)據(jù)構(gòu)建方法，所述步驟4 具體為： 步驟S104:通過以下公式對新基站的最近兩次距離歷史數(shù)據(jù)Lastdislnewid* Lastdi s2newid進(jìn)行濾波處理： diSKalmannewid[1] = KalMan (newid, disnewid, rssinewid, Lastdislnewid, rssinewid, Lastdis2newid, rssinewid) 其中，disnOTijP rssi nOTid*別為當(dāng)前測得的距離和信號強(qiáng)度。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種跨區(qū)域定位系統(tǒng)濾波算法的歷史數(shù)據(jù)構(gòu)建方法，包括：獲取目標(biāo)點與每一基站的實測距離；并獲取目標(biāo)點與第id號基站測得的信號強(qiáng)度；判斷是否存儲有目標(biāo)點與第id號基站之間的距離歷史數(shù)據(jù)，如果有則提取至少兩條所述距離歷史數(shù)據(jù)，并獲取所述提取的每一歷史數(shù)據(jù)值對應(yīng)的信號強(qiáng)度值；然后根據(jù)所述歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行卡爾曼濾波，并將濾波處理結(jié)果按順序保存為濾波處理結(jié)果數(shù)組；判斷是否有新的基站，如果有則通過新基站的坐標(biāo)分別于目標(biāo)點的最近的兩條距離歷史數(shù)據(jù)，計算目標(biāo)點與新基站之間的距離歷史數(shù)據(jù)；對得到的新基站的距離歷史數(shù)據(jù)分別進(jìn)行濾波處理，以作為所述目標(biāo)點與新基站的濾波處理結(jié)果。
【IPC分類】G06F19-00
【公開號】CN104732089
【申請?zhí)枴緾N201510131803
【發(fā)明人】王然, 何杰, 徐誠, 劉飛, 王沁
【申請人】北京科技大學(xué)
【公開日】2015年6月24日
【申請日】2015年3月24日