一种跨区域定位系统滤波算法的历史数据构建方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及定位技术领域，特别是指一种跨区域定位系统滤波算法的历史数据构 建方法。
【背景技术】
[0002] 实时定位系统具有巨大的应用价值和市场潜力，通常用于为机场、工业园区等区 域提供基于位置信息的服务，例如游客引导、物资监控、人员跟踪和限制区域入侵监测等服 务。TOA(Time of arrival，时间到达）测距方法具有较高的测距精度，是目前众目标定位 系统中常用的测距方法，基于TOA测距的实时定位系统是目前常用的实时定位系统。
[0003] 现有技术中为了提高测距精度，可以利用滤波算法对距离值进行处理。但是当有 新基站出现时，新基站不存在与目标点的历史测距值，严重影响了距离值的精度提高以及 对大误差的修正。
【发明内容】
[0004] 针对现有技术中的针对现有的TOA测距方法中对于没有历史测距值数据的新基 站会影响距离值计算精度的问题，本发明所要解决的技术问题是提供一种跨区域定位系统 滤波算法的历史数据构建方法，能够提高距离值的计算精度。
[0005] 为了达到上述目的，本发明实施例提出了一种跨区域定位系统滤波算法的历史数 据构建方法，包括：
[0006] 步骤1、获取目标点与每一基站的实测距离；并获取目标点与第id号基站测得的 信号强度；
[0007] 步骤2、判断是否存储有目标点与第id号基站之间的距离历史数据，如果有则提 取至少两条所述距离历史数据，并获取所述提取的每一历史数据值对应的信号强度值；然 后根据所述历史数据进行卡尔曼滤波，并将滤波处理结果按顺序保存为滤波处理结果数 组；
[0008] 步骤3、判断是否有新的基站，如果有则通过新基站的坐标分别于目标点的最近的 两条距离历史数据，计算目标点与第id号基站之间的距离历史数据；
[0009] 步骤4、对步骤3得到的距离历史数据分别进行滤波处理，以作为所述目标点与新 基站的滤波处理结果。
[0010] 其中，所述步骤1具体为：
[0011] 步骤SlOl :当最开始测距时，由于每个基站都没有历史数据，则获取实测距离为 disid:其中id为基站的编号；
[0012] 利用自增数组C〇UntArray[id]记录来自相应基站的测距个数；将测得的距离值 存入到数据库中，其中包含的信息有ID，dis id，rssiid，其中rssiidR表目标点与第id号基 站之间的信号强度。
[0013] 其中，所述步骤SlOl还包括：利用一维数组ArrayID记录当前区域存在的基站ID 号，用来判断是否有新的基站出现。
[0014] 其中，所述步骤2具体为：
[0015] 步骤S102 :判断目标点与第id号基站是否有存储有测得的距离历史数据，如果有 则提取目标点与第id号基站之间的最近两条距离历史数据，通过以下公式根据所述两条 距离历史数据对应的信号强度历史数据值进行卡尔曼滤波以获取滤波处理结果，并将滤波 处理结果按顺序存储：
[0016] disKalmanid[1] = KalMan(id, disid, rssiid, Lastdislid, Lastrssilid, Lastdis2id, Lastrssi2id)
[0017] 其中id为基站的编号，diSid为获取的目标点与第id号基站之间的实测距离， rssiid为目标点与第id号基站之间的信号强度；KalMan为滤波函数，Lastdisl ^为最近一 次的距离历史数据值，LastrssilidS最近一次的信号强度历史数据值，Lastdis2 id为次近 一次的距离历史数据值，LastrSSi2id为次近一次的信号强度历史数据值，这四个值均从数 据库中读取，disKalman id[l]为滤波处理过后的当前距离值，disKalmanid[0]存储的为该基 站上一次经过滤波后的距离值的历史数据，disKalman id#为迭代数组。
[0018] 其中，所述步骤3具体为：
[0019] 步骤S103:判断是否有新基站Newid，如果有则根据以下公式计算目标点与新的 基站的距离数据值以作为新基站的最近两次距离历史数据Lastdisl newiJP Lastdis2 newid:
【主权项】
1. 一种跨区域定位系统滤波算法的历史数据构建方法，包括： 步骤1、获取目标点与每一基站的实测距离；并获取目标点与第id号基站测得的信号 强度； 步骤2、判断是否存储有目标点与第id号基站之间的距离历史数据，如果有则提取至 少两条所述距离历史数据，并获取所述提取的每一历史数据值对应的信号强度值；然后根 据所述历史数据进行卡尔曼滤波，并将滤波处理结果按顺序保存为滤波处理结果数组； 步骤3、判断是否有新的基站，如果有则通过新基站的坐标分别于目标点的最近的两条 距离历史数据，计算目标点与新基站之间的距离历史数据； 步骤4、对步骤3得到的距离历史数据分别进行滤波处理，以作为所述目标点与新基站 的滤波处理结果。
2. 根据权利要求1所述的跨区域定位系统滤波算法的历史数据构建方法，所述步骤1 具体为： 步骤SlOl :当最开始测距时，由于每个基站都没有历史数据，则获取实测距离为disid: 其中id为基站的编号； 利用自增数组CountArray [id]记录来自相应基站的测距个数；将测得的距离值存入 到数据库中，其中包含的信息有ID，disid，rssiid，其中rssiidR表目标点与第id号基站之 间的信号强度。
3. 根据权利要求1所述的跨区域定位系统滤波算法的历史数据构建方法，所述步骤 SlOl还包括：利用一维数组Array ID记录当前区域存在的基站ID号，用来判断是否有新 的基站出现。
4. 根据权利要求1所述的跨区域定位系统滤波算法的历史数据构建方法，所述步骤2 具体为： 步骤S102 :判断目标点与第id号基站是否有存储有测得的距离历史数据，如果有则提 取目标点与第id号基站之间的最近两条距离历史数据，通过以下公式根据所述两条距离 历史数据对应的信号强度历史数据值进行卡尔曼滤波以获取滤波处理结果，并将滤波处理 结果按顺序存储： disKalmanid[l] = KalMan (id, disid, rssiid, Lastdislid, Lastrssilid, Lastdis2id, Lastrssi2id) 其中id为基站的编号，diSid为获取的目标点与第id号基站之间的实测距离，rssi id 为目标点与第id号基站之间的信号强度；KalMan为滤波函数，LastdislidS最近一次的距 离历史数据值，Lastrssil idS最近一次的信号强度历史数据值，Lastdis2id为次近一次的 距离历史数据值，Lastr SSi2id为次近一次的信号强度历史数据值，这四个值均从数据库中 读取，disKalman id[l]为滤波处理过后的当前距离值，disKalmanid[0]存储的为该基站上一 次经过滤波后的距离值的历史数据，disKalman id#为迭代数组。
5. 根据权利要求4所述的跨区域定位系统滤波算法的历史数据构建方法，所述步骤3 具体为： 步骤S103 :判断是否有新基站Newid，如果有则根据以下公式计算目标点与新的基站 的距离数据值以作为新基站的最近两次距离历史数据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为新基站坐标，resultp〇s[0]为目标点的最近一次距离历史坐 标，resultPos[l]为次近一次距离历史坐标。
6.根据权利要求5所述的跨区域定位系统滤波算法的历史数据构建方法，所述步骤4 具体为： 步骤S104:通过以下公式对新基站的最近两次距离历史数据Lastdislnewid* Lastdi s2newid进行滤波处理： diSKalmannewid[1] = KalMan (newid, disnewid, rssinewid, Lastdislnewid, rssinewid, Lastdis2newid, rssinewid) 其中，disnOTijP rssi nOTid*别为当前测得的距离和信号强度。
【专利摘要】本发明提供了一种跨区域定位系统滤波算法的历史数据构建方法，包括：获取目标点与每一基站的实测距离；并获取目标点与第id号基站测得的信号强度；判断是否存储有目标点与第id号基站之间的距离历史数据，如果有则提取至少两条所述距离历史数据，并获取所述提取的每一历史数据值对应的信号强度值；然后根据所述历史数据进行卡尔曼滤波，并将滤波处理结果按顺序保存为滤波处理结果数组；判断是否有新的基站，如果有则通过新基站的坐标分别于目标点的最近的两条距离历史数据，计算目标点与新基站之间的距离历史数据；对得到的新基站的距离历史数据分别进行滤波处理，以作为所述目标点与新基站的滤波处理结果。
【IPC分类】G06F19-00
【公开号】CN104732089
【申请号】CN201510131803
【发明人】王然, 何杰, 徐诚, 刘飞, 王沁
【申请人】北京科技大学
【公开日】2015年6月24日
【申请日】2015年3月24日