[发明专利]一种基于光强度的多传感器室内定位装置与方法

摘要

本发明涉及一种基于光强度的多传感器室内定位装置与方法，装置包括光传感器组、磁传感器组、点光源、数据处理模块以及存储模块。其中，光传感器组包括N个光传感器，N≥6；光传感器获取光信号数据；存储模块存储点光源的坐标值以及N个光传感器传感平面的初始单位法向量值；磁传感器组获取当前航向角；数据处理模块获取光强值以及当前光传感器传感平面的单位法向量值，然后根据当前单位法向量值、光强值、点光源的坐标值以及光强模型建立包含至少三个方程的方程组，求解获得光传感器组的坐标值，方程由光强模型s=fd(d)fμ(μ)fω(ω)建立。本发明能在复杂的室内环境中较精确地定位该接收端的位置，且无需布置其他高精度辅助设备、无需采集室内指纹，定位精度高。

主权项

一种基于光强度的多传感器室内定位装置，包括：光传感器组、磁传感器组、点光源、数据处理模块以及存储模块，其中，所述光传感器组包括N个光传感器，N≥6，所述光传感器组呈棱台形，所述N个光传感器设于所述棱台的外表面，在室内任何位置至少三个所述光传感器能采集到所述点光源的光信号数据；所述存储模块存储所述点光源的坐标值以及所述N个光传感器传感平面的初始单位法向量值；所述磁传感器组获取当前航向角；所述数据处理模块根据所述光信号数据获取光强值，并根据所述航向角以及初始单位法向量值获取当前单位法向量值，再根据当前单位法向量值、光强值、点光源的坐标值以及光强模型建立包含至少三个方程的方程组，并求解所述方程组，获得所述光传感器组的坐标值，其中，所述方程由光强模型s=fd(d)fμ(μ)fω(ω)建立，s为光信号的光强值，距离 d = ( x 0 - x ) 2 + ( y 0 - y ) 2 + ( z 0 - z ) 2 , (x0、y0、z0)为点光源的坐标值，(x,y,z)为所述光传感器的位置坐标，fd(d)为光强值与距离d的关系函数，fμ(μ)、fω(ω)分别为光强值与角度μ、ω的关系函数，μ=arcsin(|A(x0‑x)+B(y0‑y)+C(z0‑z)|/d)，其中，(A,B,C)为所述光传感器传感平面的当前单位法向量值，ω=arccos ((z0‑z)/d)。