[发明专利]一种室内定位方法及室内定位系统

说明书

本发明提供了一种室内定位方法及室内定位系统，所述方法包括：获取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；根据每两个信号接收端接收的信号强度值，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，得到多组距离比值；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轨迹；根据目标信号发射端的多个轨迹，利用模糊地图策略求解得到目标信号发射端的位置坐标。本发明基于差分定位理论，利用同环境无线信号小尺度多径效应衰减近似相等的原理，结合平面几何原理与模糊地图方法，对无线信号室内传播过程中多径效应等干扰因素的消减，实现室内目标定位，提高室内定位的精度。

技术领域

本发明涉及定位技术领域，更具体地，涉及一种室内定位方法及室内定位系统。

背景技术

获取目标的位置信息在很多领域都具有非常重要的意义，因此定位技术越来越得到人们的关注与研究。近年来,随着移动网络与智能终端的发展,对基于室内位置的服务需求日益增加。

GPS等GNSS系统虽然已经能够较好地解决室外定位问题,然而在室内以及其他遮蔽环境下卫星信号强度和质量急速下降。地面蜂窝移动网络在室内的信号质量和强度都远远优于卫星在室内的信号质量和强度,但由于信号带宽限制,移动蜂窝网的定位精度至今较差,定位精度停留在几十米至几百米量级,不能满足室内定位的要求。根据对室内定位的要求不同,可以采用不同的定位技术。

室内定位相关算法可分为基于指纹匹配以及基于信号强度测量两种方式，现有算法大多是基于信号强度测量的方式，例如三点定位、TOA、DOA、LANDMARC等。

三点定位算法，又称三边测量定位算法是一种十分常用的定位算法。其基本原理为：已知三点位置(x1,y1)，(x2,y2)，(x3,y3)，已知未知点(x0,y0)到三点距离d1，d2，d3。以d1，d2，d3为半径作三个圆，根据毕达哥拉斯定理，得出交点即未知点的位置。

TOA(信号到达时间定位算法)是指使用发射机向目标物体发射信号，获取其从发射到返回的时间，由于信号的速度是确定的，依据得到的时间便可计算得出距离，然后借用三点定位算法进行定位。

TDOA(信号到达时间差算法)是指改进了原先通过绝对时间计算实际位置的方式，由通过检测信号到达两个阅读器的时间差，即距离差，来判断具体标签位置。实验中通过三个不同的阅读器便可得到两个TDOA，一个TDOA可以确定一条以两阅读器为焦点的双曲线，标签的位置即为两条双曲线的交点上。

LANDMARC算法首先获知目标位置处的信号值，然后在各个不同的测试点布下读写器测得信号值，得出与目标位置处信号值的差值，在此差值的倒数作为权重，结合每个测试点的坐标，得出目标位置的具体坐标。

LANDMARC算法引进了参考标签这一概念，增加了定位系统的复杂程度和成本，限制了其使用范围，并且而基于TOA/TDOA算法的定位系统在定位时，需要读写器将接收到的信号强度值依据路径损耗模型转化成距离信息，带入到TOA/TDOA求解模型中进行计算，得出结果，这种模式耗时长，误差较大，时效性不佳。

发明内容

本发明提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的室内定位方法及室内定位系统。

根据本发明的一个方面，提供一种室内定位方法，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；