[发明专利]一种电网设备室内定位方法、装置及终端设备

说明书

本发明适用于定位技术领域，提供了一种电网设备室内定位方法、装置及终端设备，该方法包括：获取室内环境参数，基于室内环境参数计算信道脉冲频率响应；获取天线系统参数，基于天线系统是和信道脉冲频率响应建立实际天线信道模型；使用内插变换方法，基于实际天线信道模型建立虚拟天线扩展模块；获取天线接收的初始信号，基于虚拟天线扩展模型对初始信号进行预处理，得到输入信号；将输入信号输入预先训练的卷积神经网络，得到波达方向计算值；基于波达方向计算值，应用几何空间定位的方法确定目标环境内的电网设备位置。本发明提供的电网设备室内定位方法应用虚拟天线扩展的方法，能够在无需额外增加设备的前提下实现电网设备的室内精确定位。

技术领域

本发明属于定位技术领域，尤其涉及一种电网设备室内定位方法、装置及终端设备。

背景技术

随着经济的发展、技术的进步，电力行业也在不断革新。由配电厂与配电网分离，发展到数字电网时代，在电力形成、输送到用户的各个环节中，数字化都发挥着重要作用。基于信息技术，各类自动化、智能化的电气设备广泛应用在电力系统中，能够显著提高工作效率，但也会带来新的挑战。

在智慧电网快速发展的今天，大量的电气设备部署在室内，随着人们对室内位置的需求量不断增加，传统的室内定位技术已经不能满足当下的需求。传统的室内定位技术包括蓝牙、Zigbee、超带宽(UWB)、红外线、可见光、计算机视觉(ComputeSensor)、超声波等。

此外，还有基于wifi网络的定位技术，虽然wifi网络具有广泛存在、部署密集、通信速度快等优势，但应用现有的wifi基础设施与网络进行定位，基于精度需求，需要结合大天线阵列，例如相控阵天线能够使射频(Radio Frequency，RF)传感系统以更高的分辨率和更高的精度估计信号方位角，基于天线数量提升毫米波的特性，实现室内定位。

随着5G技术的发展，构建专用系统也可实现定位，包括大规模MIMO、全双工通信、合成孔径雷达(SAR)、特殊硬件支持或软件定义的无线电平台。

具体的，传统的室内定位算法包括基于5G通信大规模天线在测角上的提升，进行室内定位。包括毫米波与大规模天线结合的定位方法；结合压缩感知技术对大规模天线进行重构，削减多径和非视距的影响；针对时间反转多入多出(massive input and massiveoutput，MIMO)雷达多重信号分类算法计算量庞大的问题，提出基于降维子空间旋转变换技术的多目标波达角估计算法；基于双基地MIMO雷达发射端、接收端皆为非均匀矩形阵列配置的情况，将MIMO技术和最小冗余阵列相结合，提出基于双重孔径自由度扩展的目标发射俯仰角、发射方位角、接收俯仰角、接收方位角4参数联合估计算法；针对NLOS环境下的定位误差，提出非视距(None-Line of Sight，NLOS)环境下的基于传输模型的多信号参数约束联合定位方法。以上方案均需利用天线数量实现定位效果的改善，采用3.5GHz信号进行定位，并未使用高频毫米波，更多地是对阵列技术进行改进。

上述传统技术需要借助额外的设备或传感器，增加天线阵列的阵元个数，增加硬件和计算成本，以及部署和维护成本，不便于实现高精度的室内定位。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种电网设备室内定位方法、装置及终端设备，能够在无需额外增加设备的前提下实现电网设备的室内精确定位。

本发明实施例的第一方面提供了一种电网设备室内定位方法，包括：

获取室内环境参数，基于所述室内环境参数计算信道脉冲频率响应；

获取天线系统参数，基于所述天线系统参数和所述信道脉冲频率响应建立实际天线信道模型；

使用内插变换的方法，基于所述实际天线信道模型建立虚拟天线扩展模型；

获取天线接收的初始信号，基于所述虚拟天线扩展模型对所述初始信号进行预处理，得到输入信号；