本發(fā)明涉及精確的室內(nèi)移動(dòng)目標(biāo)定位
技術(shù)領(lǐng)域：
，特別涉及一種基于RSSI的室內(nèi)移動(dòng)目標(biāo)定位方法。
背景技術(shù)：
：精確的室內(nèi)目標(biāo)定位對(duì)于商業(yè)應(yīng)用、公共安全以及軍事應(yīng)用都具有非常重要的意義，但室內(nèi)定位環(huán)境存在障礙物多，干擾源多等制約因素，使得定位系統(tǒng)建模難度高，通用性和時(shí)效性較差。目前存在的基于特定設(shè)備的解決方案如：劍橋大學(xué)Olivetti研究實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)的ActiveBadge系統(tǒng)，MIT計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室推出的Cricket系統(tǒng)，以及香港科技大學(xué)推出的LANDMARC系統(tǒng)，在實(shí)際運(yùn)用中受到價(jià)格昂貴、硬件部署復(fù)雜、應(yīng)用環(huán)境受限等缺陷的限制并沒(méi)有普及，僅處于研究或試驗(yàn)階段。此外，在室內(nèi)環(huán)境下一般采用基于測(cè)距的定位技術(shù)，相對(duì)于TOA、TDOA等需要昂貴硬件配套實(shí)現(xiàn)的測(cè)距算法，基于信號(hào)衰減的RSSI測(cè)距技術(shù)具有設(shè)備簡(jiǎn)單、成本低等優(yōu)勢(shì)，在室內(nèi)環(huán)境中得到的較多應(yīng)用。一般的基于RSSI測(cè)距的室內(nèi)無(wú)線(xiàn)定位系統(tǒng)所使用的定位算法為三邊測(cè)量定位算法，算法步驟為：①各個(gè)信標(biāo)節(jié)點(diǎn)向移動(dòng)目標(biāo)發(fā)送信號(hào)(自身ID，RSSI)；②移動(dòng)目標(biāo)將接收到的RSSI按大小順序排列，選取出RSSI值最大的三個(gè)信標(biāo)參與定位；③利用三邊測(cè)量法進(jìn)行移動(dòng)目標(biāo)定位。這種定位策略存在的缺點(diǎn)是測(cè)距誤差較大，定位精度不高，穩(wěn)定性較差。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于提供一種基于RSSI的室內(nèi)移動(dòng)目標(biāo)定位方法，以解決現(xiàn)有的室內(nèi)基于RSSI測(cè)距定位技術(shù)所存在的測(cè)距誤差較大，定位精度不高，穩(wěn)定性較差的問(wèn)題。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種基于RSSI的室內(nèi)移動(dòng)目標(biāo)定位方法，包括以下步驟：S1：在室內(nèi)按預(yù)設(shè)規(guī)律布設(shè)若干個(gè)信標(biāo)節(jié)點(diǎn)，記錄各信標(biāo)節(jié)點(diǎn)的ID及坐標(biāo)，并根據(jù)坐標(biāo)計(jì)算信標(biāo)節(jié)點(diǎn)之間的實(shí)際距離；S2：控制中心控制所述信標(biāo)節(jié)點(diǎn)發(fā)送射頻信號(hào)，各信標(biāo)節(jié)點(diǎn)互相檢測(cè)接收到的射頻信號(hào)的RSSI衰減值，控制中心根據(jù)所述實(shí)際距離及所述RSSI衰減值對(duì)RSSI測(cè)距模型中的參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)修正得到修正的RSSI測(cè)距模型；S3：移動(dòng)目標(biāo)進(jìn)入室內(nèi)后，接收所述信標(biāo)節(jié)點(diǎn)發(fā)送的信標(biāo)節(jié)點(diǎn)信號(hào)，并記錄各信標(biāo)節(jié)點(diǎn)的RSSI值及衰減值，選取RSSI值最大的4個(gè)信標(biāo)記錄其ID及RSSI衰減值發(fā)送至控制中心，所述控制中心利用所述修正的RSSI測(cè)距模型計(jì)算出移動(dòng)目標(biāo)與選取的4個(gè)信標(biāo)節(jié)點(diǎn)的距離；S4：控制中心根據(jù)選取的4個(gè)信標(biāo)節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)以及步驟S3計(jì)算的距離，采用多邊極大似然估計(jì)法初步確定移動(dòng)目標(biāo)的預(yù)測(cè)位置；S5：控制中心將移動(dòng)目標(biāo)與4個(gè)信標(biāo)節(jié)點(diǎn)間的距離作為未知量，根據(jù)4個(gè)信標(biāo)節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)及與移動(dòng)目標(biāo)間的距離關(guān)系建立非線(xiàn)性方程組，將步驟S3計(jì)算的距離與步驟S4的預(yù)測(cè)位置作為非線(xiàn)性方程組的未知初始數(shù)值，采用牛頓迭代法求最優(yōu)解，得到移動(dòng)目標(biāo)的定位位置。較佳地，所述步驟S2中根據(jù)坐標(biāo)計(jì)算信標(biāo)節(jié)點(diǎn)之間的實(shí)際距離具體如下：設(shè)一信標(biāo)節(jié)點(diǎn)的ID為i，其檢測(cè)到ID為j的信標(biāo)節(jié)點(diǎn)的強(qiáng)度衰減值為pij，信標(biāo)節(jié)點(diǎn)之間的實(shí)際距離為dij，根據(jù)Shadowing距離路徑損耗模型可建立方程如式(1)所示：pij＝10nlg(dij)+x(1)其中，n為信號(hào)傳播過(guò)程中的路徑損耗因子，x為信號(hào)傳播過(guò)程中受到的噪聲干擾，通過(guò)檢測(cè)ID為j～k的信標(biāo)節(jié)點(diǎn)到i之間的RSSI衰減值，建立路徑衰減模型方程組如式(2)所示：pij=10*n*lg(dij)+x...pik=10*n*lg(dik)+x---(2)]]>對(duì)方程組中各方程進(jìn)行變換，可得式(3)所示函數(shù)表達(dá)式：f(n，x)＝p-10*n*lg(d)-x(3)求使得∑i≠jfij(n，x)2最小時(shí)的n’、x’，并將n’、x’作為實(shí)時(shí)的最優(yōu)環(huán)境影響因子來(lái)修正式(1)表示的測(cè)距模型，以進(jìn)行移動(dòng)目標(biāo)到信標(biāo)節(jié)點(diǎn)之間距離的計(jì)算。較佳地，所述步驟S3中利用所述修正的RSSI測(cè)距模型計(jì)算出移動(dòng)目標(biāo)與選取的4個(gè)信標(biāo)節(jié)點(diǎn)的距離的過(guò)程具體如下：根據(jù)所述最優(yōu)環(huán)境影響因子n’、x’建立RSSI測(cè)距方程，則移動(dòng)目標(biāo)與信標(biāo)節(jié)點(diǎn)之間的距離d可以表示為式(4)所示的方程：d=10p-x10*n---(4)]]>其中，p為信標(biāo)節(jié)點(diǎn)到達(dá)移動(dòng)目標(biāo)的RSSI衰減值。較佳地，所述步驟S4中多邊極大似然估計(jì)法初步確定移動(dòng)目標(biāo)的預(yù)測(cè)位置的過(guò)程具體如下：假設(shè)移動(dòng)目標(biāo)的待計(jì)算坐標(biāo)為(x，y)，四個(gè)信標(biāo)節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)分別為(x1,y1)、(x2,y2)、(x3,y3)、(x4,y4)，移動(dòng)目標(biāo)到四個(gè)信標(biāo)節(jié)點(diǎn)之間的距離分別為d1、d2、d3、d4，則根據(jù)距離計(jì)算公式可建立如式(5)所示方程組：(x1-x)2+(y1-y)2=d1(x2-x)2+(y2-y)2=d2(x3-x)2+(y3-y)2=d3(x4-x)2+(y4-y)2=d4---(5)]]>將方程組轉(zhuǎn)換為矩陣表達(dá)形式：AX＝B，其中：A=2(x1-x4)2(y1-y4)2(x2-x4)2(y2-y4)2(x3-x4)2(y3-y4),B=x12-x42+y12-y42+d42-d12x22-x42+y22-y42+d42-d22x32-x42+y32-y42+d42-d32,]]>則移動(dòng)目標(biāo)的坐標(biāo)(x，y)采用極大似然估計(jì)方法計(jì)算可得，坐標(biāo)向量如式(6)所示：xy=(ATA)-1ATB---(6)]]>較佳地，所述步驟S5中采用牛頓迭代法求最優(yōu)解的過(guò)程具體如下：將定位問(wèn)題建模為如式(7)所示的非線(xiàn)性方程組求最優(yōu)解的問(wèn)題，方程組的待求未知數(shù)為移動(dòng)目標(biāo)的坐標(biāo)(x，y)，以及移動(dòng)目標(biāo)與4個(gè)選取的信標(biāo)節(jié)點(diǎn)之間的距離值d1、d2、d3、d4：(x1-x)2+(y1-y)2-d12=0(x2-x)2+(y2-y)2-d22=0(x3-x)2+(y3-y)2-d32=0(x4-x)2+(y4-y)2-d42=0---(7)]]>對(duì)上列方程組，用fi(i＝1,2,3,4)表示方程組中各等式左邊未知數(shù)的函數(shù)表達(dá)式，用X(k)表示一組未知數(shù)x、y、d1、d2、d3、d4的當(dāng)前值組成的列向量，在X(k)處按照多元函數(shù)的泰勒公式展開(kāi)，并取線(xiàn)性項(xiàng)得到式(8)：f1(k)(x(k),y(k),d1(k),d2(k),d3(k),d4(k))f2(k)(x(k),y(k),d1(k),d2(k),d3(k),d4(k))f3(k)(x(k),y(k),d1(k),d2(k),d3(k),d4(k))f4(k)(x(k),y(k),d1(k),d2(k),d3(k),d4(k))+f′(x(k))(X(k+1)-X(k))=0---(8)]]>其中，導(dǎo)函數(shù)矩陣如式(9)所示：f′(x)=∂f1∂x∂f1∂y∂f1∂d1∂f1∂d2∂f1∂d3∂f1∂d4∂f2∂x∂f2∂y∂f2∂d1∂f2∂d2∂f2∂d3∂f2∂d4∂f3∂x∂f3∂y∂f3∂d1∂f3∂d2∂f3∂d3∂f3∂d4∂f4∂x∂f4∂y∂f4∂d1∂f4∂d2∂f4∂d3∂f4∂d4---(9)]]>由此得到式(10)中的迭代公式：x(k+1)y(k+1)d1(k+1)d2(k+1)d3(k+1)d4(k+1)=x(k)y(k)d1(k)d2(k)d3(k)d4(k)-[f′(x(k))]-1f1(k)(x(k),y(k),d1(k),d2(k),d3(k),d4(k))f2(k)(x(k),y(k),d1(k),d2(k),d3(k),d4(k))f3(k)(x(k),y(k),d1(k),d2(k),d3(k),d4(k))f4(k)(x(k),y(k),d1(k),d2(k),d3(k),d4(k))---(10)]]>對(duì)移動(dòng)目標(biāo)的每一次定位，在步驟S3與步驟S4中獲得的x、y、d1、d2、d3、d4的值組成初始值列向量X(0)，按照上式展開(kāi)迭代計(jì)算，經(jīng)過(guò)迭代計(jì)算后獲得移動(dòng)目標(biāo)的定位位置的坐標(biāo)(x',y')。較佳地，所述步驟S2進(jìn)一步包括：控制中心每隔預(yù)設(shè)時(shí)間間隔t控制所述信標(biāo)節(jié)點(diǎn)發(fā)送射頻信號(hào)，以對(duì)RSSI測(cè)距模型中的參數(shù)進(jìn)行修正得到當(dāng)前時(shí)刻修正的RSSI測(cè)距模型。較佳地，所述步驟S3進(jìn)一步包括：所述控制中心在通過(guò)檢測(cè)裝置檢測(cè)到移動(dòng)目標(biāo)進(jìn)入室內(nèi)后，控制所述信標(biāo)節(jié)點(diǎn)發(fā)送信標(biāo)節(jié)點(diǎn)信號(hào)，以供所述移動(dòng)目標(biāo)接收。本發(fā)明方法具有以下有益效果：(1)利用信標(biāo)節(jié)點(diǎn)之間實(shí)際距離與實(shí)測(cè)的RSSI衰減值實(shí)時(shí)修正路徑衰減損耗測(cè)距模型中的環(huán)境因子，從而提高移動(dòng)目標(biāo)與信標(biāo)節(jié)點(diǎn)之間測(cè)距精確度；(2)提出將目標(biāo)點(diǎn)估計(jì)位置與目標(biāo)點(diǎn)和信標(biāo)節(jié)點(diǎn)之間的距離同時(shí)作為未知數(shù)建立非線(xiàn)性方程組，通過(guò)牛頓迭代法求解方程組的最優(yōu)解，以此優(yōu)化目標(biāo)點(diǎn)估計(jì)位置，從而提高定位結(jié)果的精度和魯棒性；(3)充分利用了信標(biāo)節(jié)點(diǎn)間的距離和信號(hào)強(qiáng)度值，達(dá)到只需少量信標(biāo)節(jié)點(diǎn)便可達(dá)到精準(zhǔn)定位的效果，符合當(dāng)下基于無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)定位的趨勢(shì)；(4)每隔一定時(shí)間對(duì)參數(shù)進(jìn)行重新修正，可以充分適應(yīng)室內(nèi)環(huán)境的變化，使得參數(shù)修正更加準(zhǔn)確，定位更精準(zhǔn)。附圖說(shuō)明圖1為本發(fā)明的基于RSSI的室內(nèi)移動(dòng)目標(biāo)定位方法流程圖；圖2為本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的信標(biāo)節(jié)點(diǎn)布設(shè)示意圖；圖3為優(yōu)選實(shí)施例的測(cè)距部分依移動(dòng)目標(biāo)位置編號(hào)的測(cè)距誤差曲線(xiàn)圖；圖4為優(yōu)選實(shí)施例的測(cè)距部分依n值變化的測(cè)距誤差曲線(xiàn)圖；圖5為優(yōu)選實(shí)施例的定位部分依移動(dòng)目標(biāo)位置編號(hào)的定位誤差曲線(xiàn)圖；圖6為優(yōu)選實(shí)施例的定位部分依n值變化的定位誤差曲線(xiàn)圖。具體實(shí)施方式為更好地說(shuō)明本發(fā)明，茲以一優(yōu)選實(shí)施例，并配合附圖對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)說(shuō)明，具體如下：如圖1所示，本實(shí)施例提供了一種基于RSSI的室內(nèi)移動(dòng)目標(biāo)定位方法，該方法具體包括以下步驟：S1：在室內(nèi)按預(yù)設(shè)規(guī)律布設(shè)若干個(gè)信標(biāo)節(jié)點(diǎn)，記錄各信標(biāo)節(jié)點(diǎn)的ID及坐標(biāo)，并根據(jù)坐標(biāo)計(jì)算信標(biāo)節(jié)點(diǎn)之間的實(shí)際距離；S2：控制中心控制所述信標(biāo)節(jié)點(diǎn)發(fā)送射頻信號(hào)，各信標(biāo)節(jié)點(diǎn)互相檢測(cè)接收到的射頻信號(hào)的RSSI衰減值，控制中心根據(jù)所述實(shí)際距離及所述RSSI衰減值對(duì)RSSI測(cè)距模型中的參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)修正得到修正的RSSI測(cè)距模型；S3：移動(dòng)目標(biāo)進(jìn)入室內(nèi)后，接收所述信標(biāo)節(jié)點(diǎn)發(fā)送的信標(biāo)節(jié)點(diǎn)信號(hào)，并記錄各信標(biāo)節(jié)點(diǎn)的RSSI值及衰減值，選取RSSI值最大的4個(gè)信標(biāo)記錄其ID及RSSI衰減值發(fā)送至控制中心，所述控制中心利用所述修正的RSSI測(cè)距模型計(jì)算出移動(dòng)目標(biāo)與選取的RSSI值對(duì)應(yīng)的4個(gè)信標(biāo)節(jié)點(diǎn)的距離；S4：控制中心根據(jù)選取的4個(gè)信標(biāo)節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)以及步驟S3計(jì)算的距離，采用多邊極大似然估計(jì)法初步確定移動(dòng)目標(biāo)的預(yù)測(cè)位置；S5：控制中心將移動(dòng)目標(biāo)與4個(gè)信標(biāo)節(jié)點(diǎn)間的距離作為未知量，根據(jù)4個(gè)信標(biāo)節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)及與移動(dòng)目標(biāo)間的距離關(guān)系建立非線(xiàn)性方程組，將步驟S3計(jì)算的距離與步驟S4的預(yù)測(cè)位置作為非線(xiàn)性方程組的未知初始數(shù)值，采用牛頓迭代法求最優(yōu)解，得到移動(dòng)目標(biāo)的定位位置。本實(shí)施例方法一應(yīng)用例中，按步驟S1將室內(nèi)的信標(biāo)節(jié)點(diǎn)布設(shè)在監(jiān)測(cè)區(qū)域?yàn)?00(m)*100(m)的二維平面內(nèi)，如圖2所示，該區(qū)域內(nèi)的4個(gè)信標(biāo)節(jié)點(diǎn)(ID分別設(shè)為1,2,3,4)分別布設(shè)在區(qū)域四個(gè)角落，坐標(biāo)為(0,0)，(0,100)，(100,0)，(100,100)；由控制中心記錄上述的ID及坐標(biāo)。待定位的移動(dòng)目標(biāo)可在該檢測(cè)區(qū)域內(nèi)移動(dòng)，位置隨機(jī)。布設(shè)信標(biāo)節(jié)點(diǎn)后，執(zhí)行步驟S2，其中控制中心通過(guò)無(wú)線(xiàn)路由發(fā)出定位請(qǐng)求指令，控制4個(gè)信標(biāo)節(jié)點(diǎn)發(fā)送射頻信號(hào)。信標(biāo)節(jié)點(diǎn)之間可以相互檢測(cè)到RSSI衰減值，并將12組RSSI衰減值傳回控制中心。根據(jù)坐標(biāo)計(jì)算信標(biāo)節(jié)點(diǎn)之間的實(shí)際距離具體如下：設(shè)一信標(biāo)節(jié)點(diǎn)的ID為i，其檢測(cè)到ID為j的信標(biāo)節(jié)點(diǎn)的強(qiáng)度衰減值為pij，信標(biāo)節(jié)點(diǎn)之間的實(shí)際距離為dij，根據(jù)Shadowing距離路徑損耗模型可建立方程如式(1)所示：pij＝10nlg(dij)+x(1)其中，n為信號(hào)傳播過(guò)程中的路徑損耗因子，x為信號(hào)傳播過(guò)程中受到的噪聲干擾，通過(guò)信標(biāo)節(jié)點(diǎn)i與j之間相互檢測(cè)RSSI衰減值(其中，i∈[1,4],j∈[1,4],i≠j)，建立路徑衰減模型的線(xiàn)性方程組如式(2)所示：f12=p12-10*n*lg(d12)+xf21=p21-10*n*lg(d21)+xf24=p24-10*n*lg(d24)+xf42=p42-10*n*lg(d42)+xf43=p43-10*n*lg(d43)+xf34=p34-10*n*lg(d34)+xf31=p31-10*n*lg(d31)+xf13=p13-10*n*lg(d13)+xf14=p14-10*n*lg(d14)+xf41=p41-10*n*lg(d41)+xf32=f32-10*n*lg(d32)+xf23=p23-10*n*lg(d23)+x,---(2)]]>其中，環(huán)境影響因子n、x為未知數(shù)。對(duì)方程組中各方程進(jìn)行變換，可得式(3)所示函數(shù)表達(dá)式：f(n，x)＝p-10*n*lg(d)-x(3)使用多項(xiàng)式擬合的方法，求使得∑i≠jfij(n，x)2取得最小值的n和x的值n’、x’，并n’、x’將作為實(shí)時(shí)的最優(yōu)環(huán)境影響因子來(lái)修正式(1)表示的測(cè)距模型，以進(jìn)行移動(dòng)目標(biāo)到信標(biāo)節(jié)點(diǎn)之間距離的計(jì)算。則根據(jù)最優(yōu)環(huán)境影響因子n’、x’建立RSSI測(cè)距方程，則移動(dòng)目標(biāo)與信標(biāo)節(jié)點(diǎn)之間的距離d可以表示為式(4)所示的方程：d=10p-x′10*n′---(4)]]>其中，p為信標(biāo)節(jié)點(diǎn)到達(dá)移動(dòng)目標(biāo)的RSSI衰減值。步驟S4中，多邊極大似然估計(jì)法初步確定移動(dòng)目標(biāo)的預(yù)測(cè)位置的過(guò)程具體如下：假設(shè)移動(dòng)目標(biāo)的待計(jì)算坐標(biāo)為(x，y)，四個(gè)信標(biāo)節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)分別為(x1,y1)、(x2,y2)、(x3,y3)、(x4,y4)，移動(dòng)目標(biāo)到四個(gè)信標(biāo)節(jié)點(diǎn)之間的距離分別為d1、d2、d3、d4，則根據(jù)距離計(jì)算公式可建立如式(5)所示方程組：(x1-x)2+(y1-y)2=d1(x2-x)2+(y2-y)2=d2(x3-x)2+(y3-y)2=d3(x4-x)2+(y4-y)2=d4---(5)]]>將方程組轉(zhuǎn)換為矩陣表達(dá)形式：AX＝B，其中：A=2(x1-x4)2(y1-y4)2(x2-x4)2(y2-y4)2(x3-x4)2(y3-y4),B=x12-x42+y12-y42+d42-d12x22-x42+y22-y42+d42-d22x32-x42+y32-y42+d42-d32,]]>則移動(dòng)目標(biāo)的坐標(biāo)(x，y)采用極大似然估計(jì)方法計(jì)算可得，坐標(biāo)向量如式(6)所示：xy=(ATA)-1ATB---(6)]]>其中，步驟S5中采用牛頓迭代法求最優(yōu)解的過(guò)程具體如下：將定位問(wèn)題建模為如式(7)所示的非線(xiàn)性方程組求最優(yōu)解的問(wèn)題，方程組的待求未知數(shù)為移動(dòng)目標(biāo)的坐標(biāo)(x，y)，以及移動(dòng)目標(biāo)與4個(gè)選取的信標(biāo)節(jié)點(diǎn)之間的距離值d1、d2、d3、d4：(x1-x)2+(y1-y)2-d12=0(x2-x)2+(y2-y)2-d22=0(x3-x)2+(y3-y)2-d32=0(x4-x)2+(y4-y)2-d42=0---(7)]]>對(duì)上列方程組，用fi(i＝1,2,3,4)表示方程組中各等式左邊未知數(shù)的函數(shù)表達(dá)式，用X(k)表示一組未知數(shù)x、y、d1、d2、d3、d4的當(dāng)前值組成的列向量，在X(k)處按照多元函數(shù)的泰勒公式展開(kāi)，并取線(xiàn)性項(xiàng)得到式(8)：f1(k)(x(k),y(k),d1(k),d2(k),d3(k),d4(k))f2(k)(x(k),y(k),d1(k),d2(k),d3(k),d4(k))f3(k)(x(k),y(k),d1(k),d2(k),d3(k),d4(k))f4(k)(x(k),y(k),d1(k),d2(k),d3(k),d4(k))+f′(x(k))(X(k+1)-X(k))=0---(8)]]>其中，導(dǎo)函數(shù)矩陣如式(9)所示：f′(x)=∂f1∂x∂f1∂y∂f1∂d1∂f1∂d2∂f1∂d3∂f1∂d4∂f2∂x∂f2∂y∂f2∂d1∂f2∂d2∂f2∂d3∂f2∂d4∂f3∂x∂f3∂y∂f3∂d1∂f3∂d2∂f3∂d3∂f3∂d4∂f4∂x∂f4∂y∂f4∂d1∂f4∂d2∂f4∂d3∂f4∂d4---(9)]]>由此得到式(10)中的迭代公式：x(k+1)y(k+1)d1(k+1)d2(k+1)d3(k+1)d4(k+1)=x(k)y(k)d1(k)d2(k)d3(k)d4(k)-[f′(x(k))]-1f1(k)(x(k),y(k),d1(k),d2(k),d3(k),d4(k))f2(k)(x(k),y(k),d1(k),d2(k),d3(k),d4(k))f3(k)(x(k),y(k),d1(k),d2(k),d3(k),d4(k))f4(k)(x(k),y(k),d1(k),d2(k),d3(k),d4(k))---(10)]]>對(duì)移動(dòng)目標(biāo)的每一次定位，在步驟(3)與步驟(4)中獲得的x、y、d1、d2、d3、d4的值組成初始值列向量X(0)，按照上式展開(kāi)迭代計(jì)算，經(jīng)過(guò)迭代計(jì)算后獲得移動(dòng)目標(biāo)的定位位置的坐標(biāo)(x',y')。在另一優(yōu)選實(shí)施例中，控制中心每隔預(yù)設(shè)時(shí)間間隔t控制所述信標(biāo)節(jié)點(diǎn)發(fā)送射頻信號(hào)，以對(duì)RSSI測(cè)距模型中的參數(shù)進(jìn)行修正得到當(dāng)前時(shí)刻修正的RSSI測(cè)距模型。這種每隔一定時(shí)間對(duì)參數(shù)進(jìn)行重新修正的方式可以充分適應(yīng)室內(nèi)環(huán)境的變化，使得參數(shù)修正更加準(zhǔn)確，實(shí)時(shí)定位更精準(zhǔn)。在另一優(yōu)選實(shí)施例中，步驟S3進(jìn)一步包括：控制中心在通過(guò)檢測(cè)裝置檢測(cè)到移動(dòng)目標(biāo)進(jìn)入室內(nèi)后，控制所述信標(biāo)節(jié)點(diǎn)發(fā)送信標(biāo)節(jié)點(diǎn)信號(hào)，以供所述移動(dòng)目標(biāo)接收。檢測(cè)裝置可以為任意一種可以檢測(cè)到移動(dòng)目標(biāo)進(jìn)入室內(nèi)的設(shè)備，如移動(dòng)目標(biāo)為攜帶手機(jī)的人，則檢測(cè)裝置可以為設(shè)置在室內(nèi)入口處的紅外傳感器，傳感器被觸發(fā)后發(fā)送信號(hào)至控制中心，則控制中心獲知有待定位目標(biāo)進(jìn)入室內(nèi)，通過(guò)信標(biāo)節(jié)點(diǎn)向手機(jī)發(fā)送定位的信標(biāo)節(jié)點(diǎn)信號(hào)進(jìn)行定位。當(dāng)然，接收定位用的信號(hào)的設(shè)備不限于手機(jī)，還可以為其他具備無(wú)線(xiàn)收發(fā)功能的設(shè)備。采用這種實(shí)時(shí)觸發(fā)機(jī)制進(jìn)行定位，可以更及時(shí)地獲知室內(nèi)移動(dòng)目標(biāo)的情況。定位策略性能評(píng)價(jià)：(1)RSSI測(cè)距精度在本實(shí)施例提出的定位策略中，移動(dòng)目標(biāo)與信標(biāo)節(jié)點(diǎn)之間的測(cè)距精度越高，最終可獲得的定位精度越高，因此測(cè)距精度是評(píng)價(jià)算法性能的重要指標(biāo)。對(duì)移動(dòng)目標(biāo)的每一次定位操作，采用移動(dòng)目標(biāo)與4個(gè)信標(biāo)之間測(cè)距誤差絕對(duì)值的均值來(lái)衡量本次定位的測(cè)距精度。圖3表示使用本發(fā)明提出的室內(nèi)定位策略在環(huán)境影響因子n＝4.0，x＝-42dbm時(shí)對(duì)移動(dòng)目標(biāo)定位50次的測(cè)距誤差曲線(xiàn)，圖4表示當(dāng)n從2變化到4時(shí)50次定位平均的測(cè)距誤差曲線(xiàn)，并分別與一般基于RSSI測(cè)距實(shí)現(xiàn)室內(nèi)目標(biāo)定位的系統(tǒng)的測(cè)距誤差進(jìn)行了對(duì)比。實(shí)驗(yàn)表明，在相同的仿真環(huán)境下，本發(fā)明提出的RSSI測(cè)距修正算法較之一般的RSSI測(cè)距算法平均可提高約39％的測(cè)距精度，計(jì)算時(shí)耗約增加20％，而且測(cè)距誤差分布更穩(wěn)定。(2)目標(biāo)定位精度本發(fā)明提出的定位策略的最終目標(biāo)是獲得高精度的移動(dòng)目標(biāo)定位，因此定位精度是評(píng)價(jià)算法性能的關(guān)鍵指標(biāo)。對(duì)移動(dòng)目標(biāo)的每一次定位操作，采用移動(dòng)目標(biāo)的實(shí)際位置與定位所得位置之間的歐氏距離衡量本次定位精度。圖5表示使用本發(fā)明提出的室內(nèi)定位策略在環(huán)境因子n＝4.0,x＝-42dbm時(shí)對(duì)移動(dòng)目標(biāo)定位50次的定位誤差曲線(xiàn)，圖6表示當(dāng)n從2變化到4時(shí)50次定位平均的定位誤差曲線(xiàn)，并與一般基于RSSI測(cè)距實(shí)現(xiàn)室內(nèi)目標(biāo)定位的系統(tǒng)的定位誤差進(jìn)行對(duì)比。實(shí)驗(yàn)表明，本發(fā)明提出的多邊極大似然估計(jì)加牛頓迭代優(yōu)化的定位算法較之一般的基于RSSI測(cè)距使用的三邊測(cè)量定位算法平均可提高約42％的定位精度，計(jì)算時(shí)耗約增加25％，而且定位誤差分布更穩(wěn)定。由上述可知，本發(fā)明提出的基于RSSI的室內(nèi)目標(biāo)定位策略相對(duì)于一般的基于RSSI測(cè)距的室內(nèi)無(wú)線(xiàn)定位系統(tǒng)在相對(duì)提高計(jì)算量的前提下較好地改善了測(cè)距精度與最終的定位精度，表明策略的可行性。本發(fā)明方法基于RSSI測(cè)距技術(shù)進(jìn)行室內(nèi)定位，針對(duì)室內(nèi)定位環(huán)境的多樣性，借助無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)在布設(shè)和組網(wǎng)機(jī)制方面的優(yōu)勢(shì)，部署室內(nèi)信標(biāo)，與攜帶無(wú)線(xiàn)信號(hào)收發(fā)裝置的移動(dòng)目標(biāo)通信組網(wǎng)，由后臺(tái)的控制中心根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)接收數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)修正RSSI測(cè)距模型，提高測(cè)距精度，通過(guò)優(yōu)化提高目標(biāo)坐標(biāo)計(jì)算準(zhǔn)確度，實(shí)現(xiàn)有效的室內(nèi)目標(biāo)監(jiān)控。以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，對(duì)本發(fā)明所做的變形或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以所述的權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3