一種跨區域定位系統濾波算法的歷史數據構建方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及定位技術領域，特別是指一種跨區域定位系統濾波算法的歷史數據構 建方法。
【背景技術】
[0002] 實時定位系統具有巨大的應用價值和市場潛力，通常用于為機場、工業園區等區 域提供基于位置信息的服務，例如游客引導、物資監控、人員跟蹤和限制區域入侵監測等服 務。TOA(Time of arrival，時間到達）測距方法具有較高的測距精度，是目前眾目標定位 系統中常用的測距方法，基于TOA測距的實時定位系統是目前常用的實時定位系統。
[0003] 現有技術中為了提高測距精度，可以利用濾波算法對距離值進行處理。但是當有 新基站出現時，新基站不存在與目標點的歷史測距值，嚴重影響了距離值的精度提高以及 對大誤差的修正。
【發明內容】
[0004] 針對現有技術中的針對現有的TOA測距方法中對于沒有歷史測距值數據的新基 站會影響距離值計算精度的問題，本發明所要解決的技術問題是提供一種跨區域定位系統 濾波算法的歷史數據構建方法，能夠提高距離值的計算精度。
[0005] 為了達到上述目的，本發明實施例提出了一種跨區域定位系統濾波算法的歷史數 據構建方法，包括：
[0006] 步驟1、獲取目標點與每一基站的實測距離；并獲取目標點與第id號基站測得的 信號強度；
[0007] 步驟2、判斷是否存儲有目標點與第id號基站之間的距離歷史數據，如果有則提 取至少兩條所述距離歷史數據，并獲取所述提取的每一歷史數據值對應的信號強度值；然 后根據所述歷史數據進行卡爾曼濾波，并將濾波處理結果按順序保存為濾波處理結果數 組；
[0008] 步驟3、判斷是否有新的基站，如果有則通過新基站的坐標分別于目標點的最近的 兩條距離歷史數據，計算目標點與第id號基站之間的距離歷史數據；
[0009] 步驟4、對步驟3得到的距離歷史數據分別進行濾波處理，以作為所述目標點與新 基站的濾波處理結果。
[0010] 其中，所述步驟1具體為：
[0011] 步驟SlOl :當最開始測距時，由于每個基站都沒有歷史數據，則獲取實測距離為 disid:其中id為基站的編號；
[0012] 利用自增數組C〇UntArray[id]記錄來自相應基站的測距個數；將測得的距離值 存入到數據庫中，其中包含的信息有ID，dis id，rssiid，其中rssiidR表目標點與第id號基 站之間的信號強度。
[0013] 其中，所述步驟SlOl還包括：利用一維數組ArrayID記錄當前區域存在的基站ID 號，用來判斷是否有新的基站出現。
[0014] 其中，所述步驟2具體為：
[0015] 步驟S102 :判斷目標點與第id號基站是否有存儲有測得的距離歷史數據，如果有 則提取目標點與第id號基站之間的最近兩條距離歷史數據，通過以下公式根據所述兩條 距離歷史數據對應的信號強度歷史數據值進行卡爾曼濾波以獲取濾波處理結果，并將濾波 處理結果按順序存儲：
[0016] disKalmanid[1] = KalMan(id, disid, rssiid, Lastdislid, Lastrssilid, Lastdis2id, Lastrssi2id)
[0017] 其中id為基站的編號，diSid為獲取的目標點與第id號基站之間的實測距離， rssiid為目標點與第id號基站之間的信號強度；KalMan為濾波函數，Lastdisl ^為最近一 次的距離歷史數據值，LastrssilidS最近一次的信號強度歷史數據值，Lastdis2 id為次近 一次的距離歷史數據值，LastrSSi2id為次近一次的信號強度歷史數據值，這四個值均從數 據庫中讀取，disKalman id[l]為濾波處理過后的當前距離值，disKalmanid[0]存儲的為該基 站上一次經過濾波后的距離值的歷史數據，disKalman id#為迭代數組。
[0018] 其中，所述步驟3具體為：
[0019] 步驟S103:判斷是否有新基站Newid，如果有則根據以下公式計算目標點與新的 基站的距離數據值以作為新基站的最近兩次距離歷史數據Lastdisl newiJP Lastdis2 newid:
【主權項】
1. 一種跨區域定位系統濾波算法的歷史數據構建方法，包括： 步驟1、獲取目標點與每一基站的實測距離；并獲取目標點與第id號基站測得的信號 強度； 步驟2、判斷是否存儲有目標點與第id號基站之間的距離歷史數據，如果有則提取至 少兩條所述距離歷史數據，并獲取所述提取的每一歷史數據值對應的信號強度值；然后根 據所述歷史數據進行卡爾曼濾波，并將濾波處理結果按順序保存為濾波處理結果數組； 步驟3、判斷是否有新的基站，如果有則通過新基站的坐標分別于目標點的最近的兩條 距離歷史數據，計算目標點與新基站之間的距離歷史數據； 步驟4、對步驟3得到的距離歷史數據分別進行濾波處理，以作為所述目標點與新基站 的濾波處理結果。
2. 根據權利要求1所述的跨區域定位系統濾波算法的歷史數據構建方法，所述步驟1 具體為： 步驟SlOl :當最開始測距時，由于每個基站都沒有歷史數據，則獲取實測距離為disid: 其中id為基站的編號； 利用自增數組CountArray [id]記錄來自相應基站的測距個數；將測得的距離值存入 到數據庫中，其中包含的信息有ID，disid，rssiid，其中rssiidR表目標點與第id號基站之 間的信號強度。
3. 根據權利要求1所述的跨區域定位系統濾波算法的歷史數據構建方法，所述步驟 SlOl還包括：利用一維數組Array ID記錄當前區域存在的基站ID號，用來判斷是否有新 的基站出現。
4. 根據權利要求1所述的跨區域定位系統濾波算法的歷史數據構建方法，所述步驟2 具體為： 步驟S102 :判斷目標點與第id號基站是否有存儲有測得的距離歷史數據，如果有則提 取目標點與第id號基站之間的最近兩條距離歷史數據，通過以下公式根據所述兩條距離 歷史數據對應的信號強度歷史數據值進行卡爾曼濾波以獲取濾波處理結果，并將濾波處理 結果按順序存儲： disKalmanid[l] = KalMan (id, disid, rssiid, Lastdislid, Lastrssilid, Lastdis2id, Lastrssi2id) 其中id為基站的編號，diSid為獲取的目標點與第id號基站之間的實測距離，rssi id 為目標點與第id號基站之間的信號強度；KalMan為濾波函數，LastdislidS最近一次的距 離歷史數據值，Lastrssil idS最近一次的信號強度歷史數據值，Lastdis2id為次近一次的 距離歷史數據值，Lastr SSi2id為次近一次的信號強度歷史數據值，這四個值均從數據庫中 讀取，disKalman id[l]為濾波處理過后的當前距離值，disKalmanid[0]存儲的為該基站上一 次經過濾波后的距離值的歷史數據，disKalman id#為迭代數組。
5. 根據權利要求4所述的跨區域定位系統濾波算法的歷史數據構建方法，所述步驟3 具體為： 步驟S103 :判斷是否有新基站Newid，如果有則根據以下公式計算目標點與新的基站 的距離數據值以作為新基站的最近兩次距離歷史數據LastdislnewiJP Lastdis2 newid: -Y J；>'?'lllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllll!i'''llllllllllllllllllllll'pi |llllWllllllll!l"llWllllllllllllllllll,i ,"lllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllff" llllllllllllllllllllllWllllW"lllllllll!i" l,M,
其中，NewP. X和NewP. y為新基站坐標，resultp〇s[0]為目標點的最近一次距離歷史坐 標，resultPos[l]為次近一次距離歷史坐標。
6.根據權利要求5所述的跨區域定位系統濾波算法的歷史數據構建方法，所述步驟4 具體為： 步驟S104:通過以下公式對新基站的最近兩次距離歷史數據Lastdislnewid* Lastdi s2newid進行濾波處理： diSKalmannewid[1] = KalMan (newid, disnewid, rssinewid, Lastdislnewid, rssinewid, Lastdis2newid, rssinewid) 其中，disnOTijP rssi nOTid*別為當前測得的距離和信號強度。
【專利摘要】本發明提供了一種跨區域定位系統濾波算法的歷史數據構建方法，包括：獲取目標點與每一基站的實測距離；并獲取目標點與第id號基站測得的信號強度；判斷是否存儲有目標點與第id號基站之間的距離歷史數據，如果有則提取至少兩條所述距離歷史數據，并獲取所述提取的每一歷史數據值對應的信號強度值；然后根據所述歷史數據進行卡爾曼濾波，并將濾波處理結果按順序保存為濾波處理結果數組；判斷是否有新的基站，如果有則通過新基站的坐標分別于目標點的最近的兩條距離歷史數據，計算目標點與新基站之間的距離歷史數據；對得到的新基站的距離歷史數據分別進行濾波處理，以作為所述目標點與新基站的濾波處理結果。
【IPC分類】G06F19-00
【公開號】CN104732089
【申請號】CN201510131803
【發明人】王然, 何杰, 徐誠, 劉飛, 王沁
【申請人】北京科技大學
【公開日】2015年6月24日
【申請日】2015年3月24日