[发明专利]一种无线节点彼此间距动态获取方法及无线节点定位方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种无线节点彼此间距动态获取方法及无线节点定位方法。 

背景技术

多年来，无处不在的精确定位一直是阻碍基于位置的个人服务发展的主要因素之一。现有的定位系统和机制常常有很大的局限。它们要么需要专门的硬件（如GPS和A-GPS），无法在大多数的便携式节点上部署；或者无法做到无处不在的覆盖（例如，未部署的WIFI的区域，阴影区域的GPS定位，室内定位，或任何与空中GPS卫星不存在直接可见路径的区域），或者是极不准确的（例如，基于无线蜂窝网的定位）。现有的定位系统和方法都基于单个无线节点，将定位某一个无线节点的过程与定位其它无线节点的过程隔离开来（以下称为“个体定位”）。由于一个单一的无线装置可用的无线接口受限，以及每个单独的无线接口的工作方式的限制，因此个体定位有很大的局限性。 

发明内容

针对上述技术问题，本发明所要解决的技术问题是提供一种基于动态校准，能够有效提高无线节点彼此间距获取精度的无线节点彼此间距动态获取方法。 

本发明为了解决上述技术问题采用以下技术方案：本发明设计了一种无线节点彼此间距动态获取方法,基于N个已知彼此间距的参照无线节点,N≥2，获得与参照无线节点位于同一区域的目标无线节点与参照无线节点之间的间距，包括如下步骤: 

步骤001.在N个已知彼此间距的参照无线节点中，选择k个参照无线节点作为无线参照路标，1≤k<N； 

步骤002.获取（N-k）个参照无线节点中，各个参照无线节点分别相对由各个无线参照路标发出无线信号的信号接收强度矩阵P如下： 

其中，P_i表示第i个参照无线节点相对各个无线参照路标发出无线信号的信号接收强度矩阵，p_ij表示第i个参照无线节点相对第j个无线参照路标发出无线信号的信号接收强度值，i＝{1、…、N-k}，j＝{1、…、k}； 

步骤003.根据Q＝RP^T(PP^T)^-1，获得（N-k）个参照无线节点中，各个参照无线节点相对各个无线参照路标发出无线信号的信号接收强度值与间距的转换模型Q，其中，P^T为P的转置矩阵，R为（N-k）个参照无线节点中，各个参照无线节点分别与各个无线参照路标之间的间距矩阵， R_i表示第i个参照无线节点与各个无线参照路标之间的间距矩阵，r_ij表示第i个参照无线节点与第j个无线参照路标之间的间距； 

步骤004.获得目标无线节点相对由各个无线参照路标发出无线信号的信号接收强度值，根据信号接收强度值与间距的转换模型Q，获得目标无线节点相对各个无线参照路标之间的间距。 

作为本发明的一种优选技术方案：所述步骤002中，所述无线信号为蜂窝网络通讯信号或WIFI信号或蓝牙信号或红外线信号或射频信号。 

本发明所述一种无线节点彼此间距动态获取方法采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果： 

（1）本发明设计的无线节点彼此间距动态获取方法，充分考虑到需定位目标无线节点所处的环境，基于与目标无线节点位于同一区域的N个已知彼此间距的参照无线节点，动态准确得目标无线节点与参照无线节点之间的间距，避免了传统针对无线节点间距的静态获取方法，大大提高了无线节点彼此间距的获取精度； 

（2）本发明设计的无线节点彼此间距动态获取方法中，针对无线信号的选 择可以采用蜂窝网络通讯信号或WIFI信号或蓝牙信号或红外线信号或射频信号等等，多种无线信号均可选择应用在本方法中，有效扩大了本方法应用范围，使得本方法能够有效适应更多的情况中。 

与此相应，针对上述技术问题，本发明所要解决的技术问题是提供一种基于无线节点彼此间距动态校准获取，针对目标无线节点采用二次定位实现精确定位的无线节点定位方法。 

本发明为了解决上述技术问题采用以下技术方案：本发明设计了一种无线节点定位方法,需要定位的目标无线节点所在区域内拥有N个已知彼此间距的参照无线节点，且N个参照无线节点中拥有k个固定参照无线节点，1≤k<N，无线节点定位方法包括如下步骤： 

步骤01.针对k个固定参照无线节点进行定位；