一种自生长式的指纹图自主建立方法

摘要

一种自生长式的指纹图自主建立方法，涉及位置指纹定位技术。本发明为了解决在指纹定位过程中指纹图的建立和维护过程需要投入大量工作量的问题。离线部分包括：建立种子区并确定当前服务区指纹图，根据在线部分上传上来的用户位置预测结果和RSS值，对相应的参考点进行RSS估算，更新指纹图，当指纹图生长到一定程度后再重新确定当前服务区指纹图；在线部分包括：用户端的接收机采集RSS向量；用户使用离线部分提供的指纹图进行指纹定位；利用滤波算法预测用户位置；判断用户是否离开服务区。本发明方法的使用大大降低了指纹定位系统中指纹图建立过程需要耗费的工作量，提高了指纹图的建设速度，有利于指纹定位技术在商业化方面的推广应用。

主权项

1.一种自生长式的指纹图自主建立方法，其特征在于：所述自生长式的指纹图自主建立方法按以下步骤实现：步骤一、离线部分步骤一（一）、建立“种子区”：在建筑物的关键位置测量出一个基础的指纹图，称之为“种子区”；其中，处于所述种子区内的用户可以进行指纹定位；步骤一（二）、确定当前服务区指纹图：当前服务区指纹图包括“种子区”和根据在线部分用户端上传数据计算得到的参考点形成的时实延伸的生长区域；所述上传数据是指用户位置坐标和与该位置对应的场强值，即RSS向量；并将当前服务区指纹图提供给在线部分的用户端；步骤一（三）、指纹图生长的具体过程：根据在线部分上传上来的用户位置预测结果和RSS值，对相应的参考点RP进行RSS估算，更新指纹图，指纹图生长，当指纹图生长到一定程度后，跳入步骤二重新确定当前服务区指纹图；所述用户位置上传信息如下式所示：A=(RSS_a1,RSS_a2,RSS_a3,…,RSS_aP,X_a,Y_a)式中RSS_ax代表上传的第x个AP的RSS值，X_a，Y_a分别为上报的收机估计位置的坐标信息；x的取值范围为1～P，P为定位环境中AP的总个数；所述对相应的参考点（RP）进行RSS估算的过程如下：对上传的大量更新信息A，求得待估计参考点位置(Xi,Y_j)与所有估计位置(Xa,Ya)间的二维距离D_dis_a，并进行记录；$D_{\mathrm{dis}\_}a=\sqrt{{(X_a-X_i)}^2+{(Y_a-Y_j)}^2}$而后系统为每个待恢复的参考点找出与之最近的K个估计距离：D_dis_a₁、D_dis_a₂、D_dis_a₃、…、D_dis_a_K，并通过对更新信息中相应的RSS向量取平均来得到参考点的RSS向量；${{\mathrm{RSS}}_{\mathrm{ijp}}}^{\prime }=\underset{k=1}{\overset{K}{\Sigma }}{\mathrm{RSS}}_{a_{k}p}/K---\left(1\right)$式中p表示AP号，RSS_ijp′表示(i,j)号参考点第p个AP的RSS值的估计值，p的取值为1～P之间；通过如下式来衡量被恢复参考点的成熟度Tr：$\mathrm{Tr}=\frac{\underset{i=1}{\overset{K}{\Sigma }}{D}_{\mathrm{dis}\_}{a}_i}{K}---\left(2\right)$当Tr<Tr_th时，认为参考点足够成熟，可加入指纹图中使用；其中，Tr_th为参考门限；步骤二、在线部分步骤二（一）、用户端的接收机采集RSS向量；步骤二（二）、用户使用离线部分的步骤一（二）提供的指纹图进行指纹定位；步骤二（三）、利用滤波算法预测用户位置；步骤二（四）、判断用户是否离开服务区；所述服务区是指当前时刻指纹图覆盖的区域；步骤二（五）、如果是，则上传RSS及当前位置，供离线部分的步骤一（三）进行指纹图生长操作；否则，则返回执行步骤二（一），直至用户离开步骤二（四）所述的服务区。