[发明专利]一种室内定位方法及室内定位系统

权利要求书

1.一种室内定位方法，其特征在于，包括：

S1，获取多个信号接收端中的每一个信号接收端接收目标信号发射端发射信号的信号强度值；

S2，根据每两个信号接收端接收的目标信号发射端发射信号的信号强度值，计算该两个信号接收端与目标发射端的距离比值，遍历所有的信号接收端，得到多组两个信号接收端与目标信号发射端的距离比值；

S3,根据每两个信号接收端的位置坐标以及对应的距离比值，绘制出目标信号发射端的运动轨迹，遍历所有的距离比值，得到所述目标信号发射端的多个运动轨迹；

S4，根据所述目标信号发射端的多个运动轨迹，利用模糊地图策略求解得到目标信号发射端的位置坐标；

其中，所述目标信号发射端的运动轨迹满足阿波罗尼斯圆轨迹，所述步骤S4进一步包括：

S41,按照相等大小将定位区域划分为多个单位面积；

S42,记录每一个单位面积被阿波罗尼斯圆运动轨迹包含的阿波罗尼斯圆运动轨迹的数量，当单位面积被预设数量的阿波罗尼斯圆运动轨迹包含时，对该单位面积进行标记，根据整个定位区域标记的单位面积，生成模糊地图，进而根据信号接收端的每一个移动周期，生成多张模糊地图；

S44，对所述多张模糊地图求取交集，得到候选单位面积坐标；

S45，按照预定方式计算每一个候选单位面积的权值，并根据每一个候选单位面积的坐标以及对应的权值，计算得到目标信号发射端的位置坐标；

步骤S45中按照预定方式计算每一个候选单位面积的权值进一步包括：

为每一个候选单位面积设定第一权值W_1i和第二权值W_2i，其中：

式中，S_k(T_i)表示单位面积T_i在信号接收端第K次移动过程中被阿波罗尼斯圆运动轨迹包含的阿波罗尼斯圆运动轨迹数量，i为候选单位面积数量；

式中，n_a表示整个定位区域内选出的候选单位面积数量，n_ci表示与候选单位面积T_i连接在一起的候选单位面积的个数；

根据每一个候选单位面积的第一权值W_1i和第二权值W_2i，计算每一个候选单位面积的总权值W_i＝W_1i×W_2i；

其中，所述步骤S1进一步包括：

通过移动单个信号接收端的位置得到多个虚拟的信号接收端，并获取每一个虚拟的信号接收端接收目标信号发射端发射信号的信号强度值。

2.如权利要求1所述的室内定位方法，其特征在于，所述步骤S2中根据如下公式计算两个信号接收端与目标信号发射端的距离比值：

其中，d₁为第一个信号接收端与目标信号发射端之间的距离，d₂为第二个信号接收端与目标信号发射端之间的距离，P(d₁)为第一个信号接收端接收目标信号发射端发射信号的信号强度值，P(d₂)为第二个信号接收端接收目标信号发射端发射信号的信号强度值，n为环境噪声参数值。

3.如权利要求1所述的室内定位方法，其特征在于，所述步骤S42中当单位面积满足下述条件时，则被阿波罗尼斯圆轨迹包含：

其中，(X_i，Y_i)为单位面积的中心坐标，(X_oi，Y_oi)为阿波罗尼斯圆运动轨迹的圆心坐标，R_i为阿波罗尼斯圆运动轨迹的半径。

4.如权利要求3所述的室内定位方法，其特征在于，所述步骤S45根据每一个候选单位面积的坐标以及对应的权值，计算得到目标信号发射端的位置坐标进一步包括：

根据每一个候选单位面积的中心坐标(X_i，Y_i)以及每一个后弦单位面积的总权值W_i，计算目标信号发射端的最终位置坐标其中，n_a表示整个定位区域内选出的候选单位面积数量。

5.一种室内定位系统，其特征在于，包括：

信号强度获取模块，用于获取多个信号接收端中的每一个信号接收端接收目标信号发射端发射信号的信号强度值；

距离比值计算模块，用于根据每两个信号接收端接收的目标信号发射端发射信号的信号强度值，计算该两个信号接收端与目标发射端的距离比值，遍历所有的信号接收端，得到多组两个信号接收端与目标信号发射端的距离比值；

运动轨迹绘制模块，用于根据每两个信号接收端的位置坐标以及对应的距离比值，绘制出目标信号发射端的运动轨迹，遍历所有的距离比值，得到所述目标信号发射端的多个运动轨迹；

目标位置求解模块，用于根据所述目标信号发射端的多个运动轨迹，利用模糊地图策略求解得到目标信号发射端的位置坐标；

目标位置求解模块进一步包括：

划分单元，用于按照相等大小将定位区域划分为多个单位面积；

标记单元，用于记录每一个单位面积被阿波罗尼斯圆运动轨迹包含的阿波罗尼斯圆运动轨迹的数量，当单位面积被预设数量的阿波罗尼斯圆运动轨迹包含时，对该单位面积进行标记；

模糊地图生成单元，用于根据整个定位区域标记的单位面积，生成模糊地图，进而根据信号接收端的每一个移动周期，生成多张模糊地图；

交集求取单元，用于对所述多张模糊地图求取交集，得到候选单位面积坐标；

位置坐标计算单元，用于按照预定方式计算每一个候选单位面积的权值，并根据每一个候选单位面积的坐标以及对应的权值，计算得到目标信号发射端的位置坐标；

所述按照预定方式计算每一个候选单位面积的权值进一步包括：

为每一个候选单位面积设定第一权值W_1i和第二权值W_2i，其中：

式中，S_k(T_i)表示单位面积T_i在信号接收端第K次移动过程中被阿波罗尼斯圆运动轨迹包含的阿波罗尼斯圆运动轨迹数量，i为候选单位面积数量；

式中，n_a表示整个定位区域内选出的候选单位面积数量，n_ci表示与候选单位面积T_i连接在一起的候选单位面积的个数；

根据每一个候选单位面积的第一权值W_1i和第二权值W_2i，计算每一个候选单位面积的总权值W_i＝W_1i×W_2i；

所述室内定位系统还包括：

配置模块，用于通过移动单个信号接收端配置多个虚拟信号接收端；

所述信号强度获取模块，具体用于：

获取每一个虚拟信号接收端接收目标信号发射端发射信号的信号强度值。