[发明专利]基于蒙特卡洛最小二乘法室内定位模型及构建方法和应用

权利要求书

1.一种基于蒙特卡洛最小二乘法室内定位模型的构建方法，其特征在于，所述基于蒙特卡洛最小二乘法室内定位模型的构建方法构建的基于蒙特卡洛最小二乘法室内定位模型为：

其中：

a线性拟合系数

b线性拟合系数

C光速

D方差

E数学期望

LS_i第i个可能的终端点与所有基站之间距离的差值的平方和

R_ij利用TOA求解的第i个可能的终端点与第j个基站之间的距离

修正处理后得到的第i个可能终端点与第j个基站之间的距离

r_ij第i个可能终端点到第j个基站之间的真实距离

(X_j,Y_j,Z_j)第j个基站的位置

(x_i,y_i,z_i)第i个可能终端点的位置；

所述构建方法包括以下步骤：

步骤一，在室内安置多个基站，通过基站进行定位，通过接收器以及转化装置，能够检测到每个基站到定位终端的时间；求得每个基站到定位终端的距离；选定某一坐标系，投影出各个基站所处的空间位置，利用三个基站的位置信息即可对一个定位终端进行定位；

步骤二，以各个基站在坐标空间所处的位置为球心，对应到终端的距离为半径作基站圆，利用蒙特卡洛法向所有的基站圆的公共区域所在的长方体中投影点，根据蒙特卡洛的思想，在投影点足够多的情况下，总有一个点与实际位置最接近；通过筛选，只留下在区域内的点进行后续的判断；

步骤三，通过测量测试点到各个基站之间的真实半径，利用每个基站到定位终端的时间求解出来测试点到各个基站之间的距离，再利用最小二乘法求得与相关真实点最接近的投影点；

步骤四，根据基站到定位终端的测量距离，计算出该终端的测距均值与测距方差；对测量距离进行预处理，得到真实距离的估计值，进而得到距离测量的修正模型；

步骤五，对于筛选后留在公共区域内的所有点，利用无偏估计进行校正，将校正后的点与蒙特卡洛投影点到各个基站的距离，对应作差、平方，再求和，便能得到所对应的距离误差平方和，寻找所有投影点中的平方差的最小值为所求点，为实际所求得的参考位置估计点。

2.如权利要求1所述基于蒙特卡洛最小二乘法室内定位模型的构建方法，其特征在于，所述步骤一中：存在j个基站(B₁,B₂...B_j)，通过接收器以及转化装置，检测到每个基站到定位终端的时间(TOA₁,TOA₂...TOA_j)，利用公式：

R＝TOA×C(C＝3×10⁸m/s)；

求得每个基站到定位终端的距离分别为R₁,R₂...R_j；

选定某一坐标系，投影出各个基站所处的空间位置，以各个基站所在坐标空间所处的位置为球心，对应到终端的距离为半径可以作j个基站球，TOA值真实,并且不存在误差影响，终端应该在所有基站球的交点位置；基站坐标为(X_j,Y_j,Z_j)，未知终端坐标为(x,y,z)，可得公式利用三个基站的位置信息即可对一个未知终端进行定位。