本發(fā)明涉及一種高精度定位，尤其涉及一種基于北斗和藍(lán)牙技術(shù)的室內(nèi)外協(xié)同定位方法、裝置、設(shè)備及介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、電網(wǎng)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)環(huán)境復(fù)雜多變，作業(yè)人員眾多、各工作面之間存在交叉，現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員存在較高安全風(fēng)險(xiǎn)，通常需要依靠人工進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)管控。尤其是電網(wǎng)在應(yīng)對(duì)洪水臺(tái)風(fēng)地震等重大自然災(zāi)害搶修時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)點(diǎn)多、面廣、規(guī)模大、時(shí)間緊、工作強(qiáng)度大，安全隱患高。

2、應(yīng)急現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員安全保障存在以下難題：(1)電力災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)現(xiàn)場(chǎng)人員較多，搶修隊(duì)伍構(gòu)成復(fù)雜，人員獲取位置信息困難，配合過(guò)程中存在安全隱患；(2)電力應(yīng)急現(xiàn)場(chǎng)處置過(guò)程中，現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境復(fù)雜，危險(xiǎn)點(diǎn)與各類資源信息獲取困難；(3)應(yīng)急人員在現(xiàn)場(chǎng)獲得處置信息和協(xié)助的方式非常有限，應(yīng)急指揮中心與現(xiàn)場(chǎng)溝通不暢，影響了應(yīng)急現(xiàn)場(chǎng)搶修的效率。

3、目前電力作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)定位通?；谌藛T佩戴終端，采用藍(lán)牙、超寬帶uwb、北斗導(dǎo)航、wifi等單一定位方式進(jìn)行定位。這些定位方法存在定位精度不高、單獨(dú)定位時(shí)硬件布設(shè)量大等問(wèn)題，不適合快速部署使用。尤其當(dāng)工作人員位于多個(gè)定位方式產(chǎn)生重合的緩沖區(qū)內(nèi)時(shí)，定位誤差很大。考慮到現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)靈活性高、定位范圍廣、定位精度需求高等特點(diǎn)，亟需一種綜合多種定位技術(shù)進(jìn)行室內(nèi)外協(xié)同定位的高定位精度方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的之一在于提供一種室內(nèi)外協(xié)同定位方法，其通過(guò)將藍(lán)牙定位和北斗定位的定位數(shù)據(jù)進(jìn)行融合建模，進(jìn)而獲取緩沖區(qū)的定位信息。

2、本發(fā)明的目的之一采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

3、一種室內(nèi)外協(xié)同定位方法，包括以下步驟：

4、獲取藍(lán)牙定位和北斗定位的定位數(shù)據(jù)；

5、對(duì)所述定位數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一化處理，使不同定位數(shù)據(jù)遵循同一數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)；

6、對(duì)統(tǒng)一化處理后的所述定位數(shù)據(jù)進(jìn)行特征提取，得到特征數(shù)據(jù)；

7、根據(jù)所述特征數(shù)據(jù)，通過(guò)bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練，得到定位融合模型；

8、根據(jù)所述定位融合模型進(jìn)行緩沖區(qū)的定位。

9、進(jìn)一步地，所述定位數(shù)據(jù)包括室內(nèi)及室外的位置坐標(biāo)、信號(hào)強(qiáng)度。

10、進(jìn)一步地，對(duì)所述定位數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一化處理，包括：

11、基于3α原則進(jìn)行異常值檢測(cè)，剔除異常數(shù)據(jù)；

12、將篩選出的正常定位數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)歸一化，將所述定位數(shù)據(jù)縮放或擴(kuò)大至預(yù)設(shè)區(qū)間。

13、進(jìn)一步地，對(duì)統(tǒng)一化處理后的所述定位數(shù)據(jù)進(jìn)行特征提取，包括：

14、提取所述定位數(shù)據(jù)中的藍(lán)牙信號(hào)強(qiáng)度值、北斗信號(hào)強(qiáng)度值；

15、通過(guò)最小二乘法計(jì)算北斗定位先驗(yàn)誤差。

16、進(jìn)一步地，所述北斗定位先驗(yàn)誤差包括衛(wèi)星鐘差、接收機(jī)鐘差、大氣延遲；通過(guò)最小二乘法計(jì)算北斗定位先驗(yàn)誤差，以估計(jì)接收機(jī)的位置，包括：

17、對(duì)誤差建模并計(jì)算數(shù)據(jù)點(diǎn)的誤差ei，滿足ei＝y(tǒng)i-f(xi)，其中，(xi，yi)為數(shù)據(jù)點(diǎn)，f(x)為擬合函數(shù)；

18、進(jìn)行模型參數(shù)調(diào)整，滿足：

19、其中，a為參數(shù)；

20、根據(jù)調(diào)整好的模型參數(shù)，通過(guò)擬合函數(shù)進(jìn)行誤差數(shù)據(jù)擬合。

21、進(jìn)一步地，所述bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入向量包括北斗和藍(lán)牙定位的特征數(shù)據(jù)，輸出向量包括藍(lán)牙定位系統(tǒng)和北斗定位系統(tǒng)的標(biāo)簽值；所述bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸入層的神經(jīng)元數(shù)目為3，輸出層神經(jīng)元數(shù)目為3，隱含層的神經(jīng)元個(gè)數(shù)x滿足：

22、其中，m為輸入層的神經(jīng)元個(gè)數(shù)，n為輸出層的神經(jīng)元個(gè)數(shù)。

23、進(jìn)一步地，所述bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)還包括變學(xué)習(xí)率和附加動(dòng)量以進(jìn)行模型優(yōu)化，所述變學(xué)習(xí)率l滿足：

24、

25、所述附加動(dòng)量的權(quán)值滿足：

26、δwij(t)＝η×δwij(t-1)+lo×errj×oi，

27、其中，η為區(qū)間在[0,1]之間的常值，l為學(xué)習(xí)率，errj為下一層節(jié)點(diǎn)的誤差，oi為上一層節(jié)點(diǎn)的輸出，t表示迭代次數(shù)。

28、本發(fā)明的目的之二在于提供一種室內(nèi)外協(xié)同定位裝置。

29、本發(fā)明的目的之二采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

30、一種室內(nèi)外協(xié)同定位裝置，其包括：

31、獲取模塊，用于獲取藍(lán)牙定位和北斗定位的定位數(shù)據(jù)；

32、數(shù)據(jù)處理模塊，用于對(duì)所述定位數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一化處理，使不同定位數(shù)據(jù)遵循同一數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)；對(duì)統(tǒng)一化處理后的所述定位數(shù)據(jù)進(jìn)行特征提取，得到特征數(shù)據(jù)；

33、模型訓(xùn)練模塊，用于根據(jù)所述特征數(shù)據(jù)，通過(guò)bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練，得到定位融合模型；

34、定位模塊，用于根據(jù)所述定位融合模型進(jìn)行緩沖區(qū)的定位。

35、本發(fā)明的目的之三在于提供執(zhí)行發(fā)明目的之一的電子設(shè)備，其包括處理器、存儲(chǔ)介質(zhì)以及計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序存儲(chǔ)于存儲(chǔ)介質(zhì)中，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)上述的室內(nèi)外協(xié)同定位方法。

36、本發(fā)明的目的之四在于提供存儲(chǔ)發(fā)明目的之一的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)上述的室內(nèi)外協(xié)同定位方法。

37、相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果在于：

38、本發(fā)明通過(guò)藍(lán)牙定位和北斗定位進(jìn)行技術(shù)融合，以實(shí)現(xiàn)緩沖區(qū)的高精度定位；本發(fā)明通過(guò)bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的輸出結(jié)果，進(jìn)行藍(lán)牙與北斗定位系統(tǒng)之間的定位融合并實(shí)現(xiàn)不同定位的平滑切換，實(shí)現(xiàn)了室內(nèi)外環(huán)境定位的無(wú)縫切換，解決了室內(nèi)外過(guò)渡區(qū)域的定位盲區(qū)問(wèn)題，顯著提升了定位的準(zhǔn)確性和可靠性。

技術(shù)特征：

1.一種室內(nèi)外協(xié)同定位方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.如權(quán)利要求1所述的室內(nèi)外協(xié)同定位方法，其特征在于，所述定位數(shù)據(jù)包括室內(nèi)及室外的位置坐標(biāo)、信號(hào)強(qiáng)度。

3.如權(quán)利要求1所述的室內(nèi)外協(xié)同定位方法，其特征在于，對(duì)所述定位數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一化處理，包括：

4.如權(quán)利要求1所述的室內(nèi)外協(xié)同定位方法，其特征在于，對(duì)統(tǒng)一化處理后的所述定位數(shù)據(jù)進(jìn)行特征提取，包括：

5.如權(quán)利要求4所述的室內(nèi)外協(xié)同定位方法，其特征在于，所述北斗定位先驗(yàn)誤差包括衛(wèi)星鐘差、接收機(jī)鐘差、大氣延遲；通過(guò)最小二乘法計(jì)算北斗定位先驗(yàn)誤差，以估計(jì)接收機(jī)的位置，包括：

6.如權(quán)利要求1所述的室內(nèi)外協(xié)同定位方法，其特征在于，所述bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入向量包括北斗和藍(lán)牙定位的特征數(shù)據(jù)，輸出向量包括藍(lán)牙定位系統(tǒng)和北斗定位系統(tǒng)的標(biāo)簽值；所述bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸入層的神經(jīng)元數(shù)目為3，輸出層神經(jīng)元數(shù)目為3，隱含層的神經(jīng)元個(gè)數(shù)x滿足：

7.如權(quán)利要求6所述的室內(nèi)外協(xié)同定位方法，其特征在于，所述bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)還包括變學(xué)習(xí)率和附加動(dòng)量以進(jìn)行模型優(yōu)化，所述變學(xué)習(xí)率l滿足：

8.一種室內(nèi)外協(xié)同定位裝置，其特征在于，其包括：

9.一種電子設(shè)備，其包括處理器、存儲(chǔ)介質(zhì)以及計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序存儲(chǔ)于存儲(chǔ)介質(zhì)中，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)所述的室內(nèi)外協(xié)同定位方法。

10.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)所述的室內(nèi)外協(xié)同定位方法。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種室內(nèi)外協(xié)同定位方法，涉及高精度定位技術(shù)領(lǐng)域，用于解決現(xiàn)有緩沖區(qū)定位不準(zhǔn)確的問(wèn)題，該方法包括以下步驟：獲取藍(lán)牙定位和北斗定位的定位數(shù)據(jù)；對(duì)所述定位數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一化處理，使不同定位數(shù)據(jù)遵循同一數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)；對(duì)統(tǒng)一化處理后的所述定位數(shù)據(jù)進(jìn)行特征提取，得到特征數(shù)據(jù)；根據(jù)所述特征數(shù)據(jù)，通過(guò)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練，得到定位融合模型；根據(jù)所述定位融合模型進(jìn)行緩沖區(qū)的定位。本發(fā)明還公開(kāi)了一種室內(nèi)外協(xié)同定位裝置、電子設(shè)備和計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)。本發(fā)明通過(guò)BP網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行定位融合，使緩沖區(qū)定位準(zhǔn)確。

技術(shù)研發(fā)人員：羅華峰,王劉旺,周輝,于軍
受保護(hù)的技術(shù)使用者：國(guó)網(wǎng)浙江省電力有限公司電力科學(xué)研究院
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2