[发明专利]一种基于六方最密堆积结构的室内定位方法

权利要求书

1.一种基于六方最密堆积结构的室内定位方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤一、

确定信标设备的最大接收距离d_r：在待定位环境中，多次重复使用信号接收设备接收信标设备所发出的信号，并获取该信号对应的RSSI，将信号接收设备能够接收到信标设备发出的信号并获取该信号对应的RSSI的最大距离定义为最大接收距离d_r；

确定信号接收设备之间的最大滤波距离d_f：在误差范围内，将满足接收到周围信标设备发出信号的衰减程度相同的两个信号接收设备之间的最大距离定义为最大滤波距离d_f；

步骤二、确定最大构造距离：最大构造距离为d_s＝min{d_r,d_f}；

步骤三、布置信标设备：

A1：根据最大构造距离d_s，将每个信标设备的最大有效覆盖范围都视为以信标设备为球心、半径为d_s的球体；并将上述球体按照六方最密堆积结构进行放置，调整各个信标设备的位置，使得各个信标设备之间满足六方最密堆积的拓扑结构关系，得到由信标设备构成的六方最密堆积结构的原胞；

A2：根据步骤A1中得到的原胞，以原胞六方最密堆积结构的几何中心为原点，在待定位环境中建立空间坐标系，并将原胞沿空间坐标系的x、y、z三个方向进行周期性平移，使原胞的六方最密堆积的结构密布整个待定位环境，完成信标设备的布置；

A3：根据步骤A2中建立的空间坐标系，结合最大构造距离d_s和六方最密堆积结构的几何性质，计算出各个信标设备在该空间坐标系中的绝对位置坐标，并将其保存在服务器端；

步骤四、指纹库定位：包括离线构建阶段和在线定位阶段，其中，

离线构建阶段包括：使用最大构造距离d_s采用步骤三中的信标设备布置方法，完成待定位环境中信标设备的布置；使用信号接收设备接收位于六方最密堆积结构中的信标设备所发出的信号，获取RSSI向量组r_off，对RSSI向量组r_off中的每个RSSI向量分量都进行滤波处理；多次重复获取信号接收设备位于不同位置时所对应的RSSI向量组r_off，构造训练集；使用朴素贝叶斯算法对训练集进行处理构造分类器；

在线定位阶段包括：用户进入待定位环境后，使用信号接收设备接收周围信标设备发送的信号，并获取这些信号对应的RSSI，选取其中绝对值最小的RSSI所对应的信标设备为定位基准设备；对RSSI向量组r_on中的每个RSSI向量分量都进行滤波处理，并将处理后的RSSI向量组r_on输入到离线构建阶段中构建的分类器中，得到用户与定位基准设备的相对位置坐标向量；结合定位基准设备的绝对位置坐标计算出用户的绝对位置坐标，完成定位。

2.根据权利要求1所述的一种基于六方最密堆积结构的室内定位方法，其特征在于：步骤四中，滤波方法包括：

定义滤波基准设备和待滤波设备：在相距小于等于最大滤波距离d_f的两个信号接收设备中，若其中一个信号接收设备获取周围信标设备RSSI的理论值以及方差已知，则可将该信号接收设备作为滤波基准设备，另一个信号接收设备作为待滤波设备；滤波基准设备和待滤波设备之间建立通信连接；滤波基准设备将其获取周围信标设备RSSI的理论值以及方差发送至待滤波设备，待滤波设备使用滤波基准设备发送的RSSI理论值以及方差基于卡尔曼滤波方法完成滤波。