[发明专利]基于路径损耗校正模型的信号强度定位装置和定位方法

权利要求书

1.一种基于路径损耗校正模型的信号强度定位方法，其特征在于，所述定位方法包括以下步骤：

(1)根据移动通信信号的频率范围、传播环境、基站布设选择一组已有的路径损耗模型建立路径损耗校正模型公式，确定待校正的参数个数；

(2)对一预设范围进行多次打点，采集室外基站发射的移动通信信号及本地基站信息数据库并实时解析，获取打点处位置的实时环境信息数据；

(3)将步骤(2)中解析得到的数据及实时环境数据用于路径损耗校正模型中，采用共轭梯度法求解路径损耗模型，获取多组校正参数；

(4)在同一类环境下不同位置，利用步骤(3)获得移动通信信号数据及校正参数，建立移动通信信号解析参数及周围环境GIS信息—校正参数对应关系的校正参数指纹库；

(5)根据路径损耗校正模型中信号强度衰减值与距离关系，构建伪距模型，利用步骤(2)解析出的移动通信信号参数及环境信息数据与步骤(4)建立的校正参数指纹库进行匹配得到最佳的一组校正参数，代入伪距模型中得到伪距值，再进行位置解算获取定位坐标点，即获取打点处的实时定位结果。

2.根据权利要求1所述的基于路径损耗校正模型的信号强度定位方法，其特征在于，所述室外基站发射的移动通信信号及本地基站信息数据库包括：基站发射信号频率、基站天线发射功率、基站位置坐标点、基站发射信号小区ID、基站的TAI。

3.根据权利要求2所述的基于路径损耗校正模型的信号强度定位方法，其特征在于，所述步骤(2)中，根据基站信号频点实时接收周围基站发射的移动通信信号并解析，根据解析到的基站发射信号小区ID、基站的TAI信息与基站信息数据库进行匹配；若不匹配，则舍弃该信号数据；若相匹配，则使用数据结构表示，数据结构包含：基站发射信号频率、基站天线发射功率、基站位置坐标点、基站的TAI、基站发射信号小区ID、移动通信信号强度、基站数量。

4.根据权利要求1所述的基于路径损耗校正模型的信号强度定位方法，其特征在于，所述步骤(2)中，打点处位置的实时环境信息数据是从解析出的移动通信信号参数、GIS信息数据库、基站信息数据库中获取多组数据。

5.根据权利要求4所述的基于路径损耗校正模型的信号强度定位方法，其特征在于，用于打点的设备设有接收机，所述打点处位置的实时环境信息数据的获取方法包括：设已知打点的设备的起始位置，获取周围GIS信息数据库，将基站的位置坐标点放入GIS信息数据库中进行信息匹配；若不匹配，则舍弃该信号数据；若相匹配，则使用数据结构表示，数据结构包含：基站的高度、周围建筑物平均高度、周围建筑物平均间隔、接收机所处位置街道宽度。

6.根据权利要求5所述的基于路径损耗校正模型的信号强度定位方法，其特征在于，所述基站的高度为基站所在建筑物高度和基站的发射天线高度之和。

7.根据权利要求1所述的基于路径损耗校正模型的信号强度定位方法，其特征在于，所述步骤(3)中，获取多组校正参数的具体步骤为：待测点通过接收机实时获取地理位置坐标，并计算接收机与基站之间的距离，将步骤(2)中解析得到的数据和实时环境数据及各基站与接收机的距离代入路径损耗校正模型中，将代入后的校正模型公式变形为一个求解多个最优校正参数的优化问题，最后利用共轭梯度法求解多组校正参数。

8.根据权利要求5所述的基于路径损耗校正模型的信号强度定位方法，其特征在于，所述根据步骤(3)接收到的信号强度获取基站到待测点的伪距信息，具体为：将路径损耗校正模型中预测信号强度接收值变为伪距模型中基站的发射天线与待测点的接收天线之间的预测距离，即伪距；将GIS信息数据库分别与解析得到移动通信信号的信道参数信息和步骤(4)校正参数指纹库中匹配参数进行匹配，得到最佳的校正参数；将校正参数与步骤(2)中解析得到的数据及实时环境数据代入到伪距模型中，得到基站的发射天线与待测点之间的伪距信息。