視距環境下的CSS定位中有以下測距誤差模型為：
，通過下式
可求取出系數a和b的值。
[0054] 本發明的有益效果是，利用投票平均聯合濾波算法對測距值進行處理，去除因環 境而引起的誤差，同時利用動態誤差修正算法根據滿足置信值的測距值，然后對保留下來 的測距值利用動態誤差修正算法進行動態修正，最大限度地減小測距誤差。將修正后的測 距值取平均值，然后對得到的平均值使用TDOA的三維定位算法，求得待定位節點的位置坐 標，最終實現精確定位，同時降低了成本及復雜性。
【附圖說明】
[0055] 下面結合附圖和【具體實施方式】對本發明作進一步的詳細描述。
[0056] 圖1是基于TDOA的CSS精確定位方法流程圖；
[0057] 圖2是CSS信號測距過程的示意圖；
[0058] 圖3是"移動臺一同一基站的不同虛擬接收機"模型示意圖；
[0059] 圖4是投票平均聯合濾波算法流程圖；
[0060] 圖5是動態誤差修正算法流程圖；
[0061] 圖6是四個參考節點及待定位節點的三維立體圖；
[0062] 圖 3 中：
[0063] 1-天線導線2-基站天線3-CSS收發器4-CPU主板
【具體實施方式】
[0064] 首先對基于TDOA的CSS精確定位方法的基本流程進行描述。參照圖1，具體步驟 如下：
[0065] (1)移動終端向CSS定位基站發送測試信號，CSS定位基站的各基站天線在接收到 所述的測試信號后，分別發送應答信號給移動終端；
[0066] (2)確定移動終端接收到各所述應答信號的實際時刻，并根據無線信號在空氣中 的傳播速度，得到待定位節點與每個參考節點之間的距離測量值；
[0067] (3)利用CSS技術，根據步驟⑴和（2)，N次測量待定位節點與各參考節點之間 的距離，獲得該待定位節點與對應參考節點的N個測距值；
[0068] (4)使用投票平均聯合濾波算法對所述的N個測距值進行干擾處理，即通過高斯 概率分布函數計算每個所述測距值的投票概率，當所述的投票概率小于設定的置信值時， CSS就拋棄該測距值，否則就保留；
[0069] (5)對保留下來的測距值利用動態誤差修正算法進行動態修正；
[0070] (6)將步驟（5)修正后的測距值取平均值，然后對得到的平均值使用TDOA的三維 定位算法，求得待定位節點的位置坐標，最終實現精確定位。
[0071] 采用CSS信號的進行測距的具體過程如下，參考圖2和圖3 :
[0072] (1)移動終端向CSS定位基站發送測試信號，并啟動終端定時器；
[0073] (2)各基站天線收到測試信號后，分別經天線導線傳送到后臺處理器，后臺處理器 接收到所述的測試信號后，啟動基站定時器；
[0074] (3)各基站天線自動返回一個應答信號，并停止基站定時器，同時讀取處理時延 T2和計算測試信號在天線導線上的傳輸時間t ;
[0075] (4)移動終端收到基站天線傳來的應答信號后停止終端定時器，讀取處理時延 Tl ；
[0076] (5)移動終端接收應答信號的實際時刻
，根據無線信號在空氣中 的傳播速度是光速c，可計算得到待定位節點與每個參考節點之間的距離，即（=cr。 待定位節點重復測量N次，獲得N個測距值數，所以這里的N取20,則f也取20。
[0077] 本發明中使用的天線導線，任意兩個天線之間的導線長度大于最小天線導線長 度。根據信號最大拖尾時間TL Max和待定位區間的最大移動距離ML Max確定最小天線導線長 度LMin。當所述天線導線為同軸電纜時，所述最小天線導線長度L Min為：
[0078]
[0079] 式中，ε。為同軸電纜的等效介電常數，c為光速。
[0080] 若所述天線導線為微帶線時，所述最小天線導線長度LMin為：
[0081]
[0082] 式中，ε "為微帶線的等效介電常數，c為光速。
[0083] 圖4是投票平均聯合濾波算法的具體步驟：
[0084] (1)建立直角坐標系，獲得每個參考節點的位置坐標，并通過距離矢量交換協議， 使待定位節點獲得所有參考節點的ID、位置坐標以及待定位節點與相應參考節點的跳數， 待定位節點建立對應的參考節點信息表；
[0085] (2)待定位節點查詢自身的參考節點信息表，當其1跳范圍內具有的參考節點數 目大于或者等于3個時，利用CSS技術，N次測量該待定位節點自身與各參考節點之間的距 離，對每個參考節點均獲得N個測距值；
[0086] (3)求取所述N個測距值的均值，采用高斯概率分布函數，計算每個測距值的投票 概率，并設定置信值，對每個測距值進行投票，當相應測距值的投票概率小于置信值時，CSS 就拋棄該測距值，否則就保留，保留下的測距值的數目用m表示；
[0087] (4)使用動態誤差修正算法對保留下的m個測距值進行動態修正，以減少測距誤 差。
[0088] 本發明中標準差〇的取值范圍為〇.〇5 < 〇 <0.5，〇取值越小，越有利于刪除 異常測距值。但是標準差σ取值過小，部分正常測距值的投票概率也會過小，從而導致部 分正常測距值被誤刪除。所以這里取σ =0.2。
[0089] 根據實際需求定義置信值λ，對測距值進行投票，當測距值的投票概率小于胃 信值λ的時，就拋棄這個測距值，否則就保留。本發明中建議置信值λ的取值范圍為 0.5$ λ <0.8, λ取值越大，越有利于刪除異常測距值，但是置信值λ取值過大，部分正 常測距值易被誤刪除。所以取λ =0.7進行刪選，則保留下的測距值數用m表示。
[0090] 圖5是動態誤差修下算法的流程圖，具體步驟如下：
[0091] 本發明所述的動態誤差修正算法先假設最小定位單位，即一個待定位節點與四個 參考節點，然后利用最小定位單位的待定位節點與四個參考節點的四組m個測距值，根據 距離約束方程找出每一組測距值對應的最佳的測距誤差模型，利用這個最佳測距誤差模型 對每一組的m個測距值進行修正。
[0092] 找出最佳測距模型方程的具體步驟為：
[0093] (1)視距環境下的CSS定位中有以下測距誤差模型：
[0094] = +6 其中 a e [a" a2]，b e [bp b2]
[0095] 其中，df是待定位節點到四個參考節點的真實距離；f是待定位節點到四個參考 節點的測量距離；a，b為線性方程系數，f = 0,1，2,3 !ap a2, bp b2是定位前對最小定位單 位進行測距測試，通過最小二乘法對測距測試擬合后，所得系數a，b對應的的一個較小取 值區間的上下限界值，如果擬合系數超過所取范圍，則認為有較大噪聲干擾。
[0096] 其中最小二乘法對測距進行擬合的具體步驟如下：
[0097] (a)定位前對最小定位單位進行測距測試，根據實際情況布置好節點，此時的參考 節點與待定位節點的位置坐標已知，從而得到四個參考節點與待定位節點之間的真實距離 df，其中 f = 〇，1，2,3 ;
[0098] (b)根據移動終端接收信號實際時刻：
，和傳播速度c，可計算得到 待定位節點與四個參考節點之間的距離，即^ = ^Γ，其中f = 0，1，2, 3 ; LlN 丄UOld/dy丄 A yJ^ rVJ (/O }J<
[0099] (c)視距環境下的CSS定位中有以下測距誤差模型為：
，通過下式
可求取出系數a和b的值。
[0100] ⑵定義測量誤差ε f:
[0101] Sr = d) - dj
[0102] (3)根據步驟⑴和⑵可得：
[0103]
[0104] 把ε 入距離約束方程式中，得到關于a，b的函數，記為：
[0105]
[0106] (4)在a e [ai，a2]，b e [bp b2]內，F (ab)最接近0所對應的一組系數，就是測距 誤差模型的最佳系數估計，從而求解方程：
[0107]
[0108] 得到最優系數a% b%確定最佳測距誤差模型為：<.+ 。
[0109] TDOA的三維定位算法參考圖6,具體的過程如下：
[0110] 設四個參考節點的位置坐標分別為（X。，y。)，（X1, Y1)，（Xy y2)，（X；?，y；?)，待定位節 點的位置坐標為（X，y)，β?〇，?/ι5?/2，β?3分別為待定位節點到四個參考節點的距離，待定位節 點到參考節點（X(j，y。）和待定位節點到其他三個參考節點（Xpy 1), (x2，y2)，（x