[发明专利]基于测距信息融合的室内定位方法

摘要

本发明公开了一种基于测距信息融合的室内定位方法，涉及测量距离的通信方法技术领域。所述方法从多种测量融合出发，提出了一种依靠手机的蓝牙与无线网络功能，实现精确室内定位的方法。通过对数正态模型，将蓝牙与无线网络测量中的接收信号强度转换为距离信息，通过构建距离差的代价函数，利用搜索方法，达到了仅需两个无线网络基站便可精确定位的效果。方法可以从信号强度较高的基站中选取两个，从而尽量避免多径，阻挡等因素使对数正态信道模型无法刻画实际信道的情况；定位方法在较低的运算复杂度情况下，达到了较好的定位效果。

主权项

1.一种基于测距信息融合的室内定位方法，其特征在于所述方法包括如下步骤：在WLAN网络中加入精准测距基站BS，在精准测距基站BS位置(x1,y1)已知情况下，以精准测距基站BS为圆心，以测得的与移动站MS的距离d1为半径画圆，将所估计的移动站MS坐标定位于圆上，圆上各点坐标(xMi,yMi)表示为：其中i＝1,2,...,N，θ是角位移的单位转动量，θ＝2π/N；同时，WLAN网络中的各个接入点AP还会扫描到移动站MS的发射信号强度，产生对应移动站MS的接收信号强度RSS值，通过对数正态模型，在接收信号强度RSS估计中测量值Pij是节点i接收到由节点j发出的信号强度，其对数形式Pij(dBm)＝10log10Pij服从高斯正态分布其中均值可以表示为其中：P0(dBm)是参考距离d0的接收信号强度分贝，根据自由空间路径损耗模型计算得到，路径损耗系数β是环境的函数，节点i接收到由节点j发出的信号强度测量值pij的概率密度函数表示为其中是在给定接收信号强度p_ij时，距离d_ij的最大似然估计值，最终生成各个接入点AP与移动站MS的距离估计；提取接收信号强度RSS值最强的两个接入点AP与移动站MS的距离估计值并以d₂,d₃表示，在定位过程中，首先计算所画圆上各点与接收信号强度RSS值最强两个接入点AP的距离，并与距离估计做差，Err1i＝|d2‑d2θi|  (8)Err2i＝|d3‑d3θi|代价函数最终表示为，搜索整个圆上的代价函数，选取代价函数最小值所对应的移动站MS坐标值，作为移动站MS的位置估计值，其中提取接收信号强度RSS值最强的两个接入点AP与移动站MS的距离估计值，不仅只需两个无线网络基站便可精确定位，而且能够避免多径、阻挡因素使对数正态信道模型无法刻画实际信道的情况。