一种在无线网络中实现精确几何定位的方法

摘要

本发明涉及一种在无线通讯网络中实现精确几何定位的方法，包括：a.筛选出无线网络中待测点的最具代表性的RSSI值；b.通过RSSI值测算距离，计算出待测点同参考点间的距离；c.通过待测点同两个参考点的距离信息和两个参考点位置信息，确定待测点的位置信息；d.通过多组待测点的位置信息，确定出待测点的最终定位信息。本发明较之以往的区域定位和简单加权平均定位精度有了质的提高，采用最基本的几何方法实现待测点的定位。使用圆方程同三角方程结合的方式，将二元二次方程组，转化为一元二次方程组，简化了程序实现的难度。根据圆相交的不同形式采用不同的处理方式，尽可能将实际应用中可能出现的情况都进行了处理，使得该方法具备了实际使用的能力。

主权项

1. 一种在无线网络中实现精确几何定位的方法，其特征在于，包括如下步骤：1)采集样本RSSI数据：以已知坐标的点作为参考点，当每个参考点上具有链路检测功能的无线网络设备接收到待测点上的无线网络设备发出的无线信号时，能够检测出RSSI值，通过比较多次采集的多个RSSI值的大小，选择RSSI最大的值做为最具有代表性的样本RSSI数据；2)根据样本RSSI数据，计算待测点同参考点之间的距离：根据采集到的样本RSSI数据，利用理论和经验传播损耗模型，将传输损耗转化为距离，具体根据下式计算：其中，P(d)表示参考点接收到待测点发送回来的信号强度；P(d0)表示参考点在点d0处接收到标签发送的信号强度，所有待测点的初始发送信号强度相同；n表示路径长度和路径损耗之间的比例因子，依赖于障碍物的结构和使用的材料，它的范围在2至5之间；Xσ是平均值为0的高斯分布随机变数，其标准差范围为4到10；d0表示设备出厂时确定的保持相同初始发送信号强度的距离；d表示需要计算的待测点和参考点间的距离；3)通过参考点与待测点间的距离以及对应的参考点的坐标，计算出待测点的坐标集：获取多次检测的距离，计算其平均值，将每个待测点同参考点的距离信息，以及参考点的坐标信息作为待测点的信息集合；4)从待测点的信息集合中选择出最少三个以上的最具影响力的待测点坐标集做为定位数据：以每个参考点的坐标为圆心，以待测点到该参考点的距离为半径画圆，各圆之间相交点即为待测点的定位坐标；交点的计算分为以下几种情况，①当圆相离或者圆相含时使用以下公式：②当圆相切或者圆相交时使用以下公式：其中以上公式中X，Y为要计算的待测点坐标；(x1，y1)(x2，y2)为圆1和圆2的圆心坐标；r1，r2为圆1，圆2的半径，也就是RSSI计算出的距离；θ为圆心到交点的直线与横坐标的角度；通过以上方程式计算出交点坐标值，该坐标与所有参考点距离的方差最小的点即为最具影响力的待测点坐标，最具影响力的待测点坐标集就是最具影响力的坐标的集合；5)最后对定位坐标集合进行加权平均，计算出待测点的位置坐标，从而进行定位。