CN101153906A - 定位装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明揭露一种定位装置及方法，此定位装置包含一定位模块及一演算模块，定位模块用以接收一第一位置信息，演算模块利用第一位置信息，透过基因算法进行运算，产生一第二位置信息，其中，上述定位模块较佳的是一全球定位系统模块，借此，以达到提高定位信息的精准度的目的。

Description

定位装置及方法

【技术领域】

本发明为提供一种定位装置及方法，特别是一种运用基因算法，以增加所提供的定位信息精准度的定位装置。

【背景技术】

全球定位系统(Global Positioning System，GPS)，原只是在军事上使用，现在已扩展至民用，提供国际民航、海事、救援、车辆导航等服务。在民航机上看到电视不时显示时速，方向、地图、距离目的地等报告，便是全球定位系统的应用。

然而，有一些因素会影响全球定位系统的精准度，请参阅图1，图1显示全球定位系统的多重路径的示意图，当人造卫星11所发射的无线信号被建筑物13所反射，而定位装置12所接收到的是反射后的无线信号，因为无线信号因反射而延迟到达定位装置12的时间，使得定位装置12误判与人造卫星11之间的距离比实际距离更远，而造成定位信息上的误差。此外，像是所接收到的卫星过于聚集、大气层中离子层和对流层的影响及定位装置内部时钟的误差，都会影响定位装置所提供定位信息的精准度。

为满足上述所提出的改善定位装置精准度的需求。本发明人基于多年从事研究与诸多实务经验，经多方研究设计与专题探讨，遂于本发明提出一种运用基因算法的定位装置以作为前述期望一实现方式与依据。

【发明内容】

有鉴于上述课题，本发明的目的为提供一种定位装置及方法，特别是一种运用基因算法，以提高定位信息的精准度的定位装置。

为达上述目的，依本发明的定位装置，其包含一定位模块及一演算模块。定位模块用以接收一第一位置信息，演算模块利用第一位置信息，透过基因算法进行运算，产生一第二位置信息。其中，上述定位模块较佳的是一全球定位系统模块。

另，依本发明的定位方法，包含下列步骤：

(a)透过定位模块，接收第一位置信息；

(b)提供一适应性函数及一终止条件；

(c)利用第一位置信息，产生数个解集合，其中解集合包含数个位；

(d)逐一将解集合代入适应性函数，产生数个适应值；

(e)经由一演化运算，使解集合演化至下一世代；

(f)判断是否满足终止条件，若是，执行步骤(g)，若否，则重复执行上述步骤(d)至步骤(f)；

(g)根据具有最佳适应值的解集合，产生一第二位置信息。

为使贵审查委员对本发明的技术特征及所达成的功效有更进一步的了解与认识，下文谨提供较佳的实施例及相关图式以为辅佐之用，并以详细的说明文字配合说明如后。

【附图说明】

图1显示全球定位系统的多重路径的示意图。

图2显示本发明的定位装置的方块图。

图3显示本发明的定位装置的较佳实施例的示意图。

图4显示本发明的定位方法的步骤流程图。

图5显示本发明的定位方法的再生演算的较佳实施例的示意图。

图6显示本发明的定位方法的交配演算的较佳实施例的示意图。

图7显示本发明的定位方法的突变演算的较佳实施例的示意图。

【具体实施方式】

以下将参照相关图式，说明依本发明较佳实施例的定位装置及方法，其中相同的元件将以相同的参照符号加以说明。

请参阅图2，图2显示本发明的定位装置的方块图，定位装置20包含一定位模块21及一演算模块22。定位模块21用以接收人造卫星23所提供的一第一位置信息231，演算模块22利用第一位置信息231，透过基因算法221进行运算，产生一第二位置信息222，以提供使用者24使用。其中，上述定位模块21较佳的是一全球定位系统模块。

请参阅图3，图3显示本发明的定位装置的较佳实施例的示意图，定位装置20透过一全球定位系统模块接收来自人造卫星的无线信号，以产生一初始位置信息31，再利用此初始位置信息31，在一区域范围33内，随机产生数个解集合，透过内部一演算模块，运用基因算法，找出最佳解，以产生一较佳位置信息32。

请参阅图4，图4显示本发明的定位方法的步骤流程图，其步骤如后：

步骤S41：透过定位模块，接收第一位置信息；

步骤S42：提供一适应性函数及一终止条件；

步骤S43：利用第一位置信息，产生数个解集合，其中解集合包含数个位；

步骤S44：逐一将解集合代入适应性函数，产生数个适应值；

步骤S45：经由一演化运算，使解集合演化至下一世代；

步骤S46：判断是否满足终止条件，若是，执行步骤S47，若否，则重复执行上述步骤S44至步骤S46；

步骤S47：根据具有最佳适应值的解集合，产生一第二位置信息。

其中，上述定位模块较佳的是一全球定位系统模块，上述适应性函数较佳的是经由测试多种通道环境，再透过统计分析所得到的结果，上述终止条件较佳的是一预先设定的解集合演化的一世代数、一预先设定的解集合演化的一时间或当适应值呈现收敛状态时。上述定位方法更包含一限制条件，第一位置信息于满足此限制条件的范围内，随机产生数个解集合，另，此数个解集合经演化运算所产生的下一世代，亦须满足限制条件。上述演化运算包含一再生演算、一交配演算及一突变演算。

请参阅图5，图5显示本发明的定位方法的再生演算的较佳实施例的示意图，随机选取两个解集合，根据解集合的适应值，选取并复制适应值较大的解集合，而淘汰适应值较小的解集合，图中，虚线所连结部分即为上一世代被淘汰的解集合51，实线所连结部分即为上一世代被选取的解集合52，箭头所指向部分即为下一世代被复制的解集合53。

请参阅图6，图6显示本发明的定位方法的交配演算的较佳实施例的示意图，交配演算为随机选取两个经过再生演算复制的解集合，对解集合中的每一位皆产生一随机数值，若随机数值小于一预先设定的交配率，则彼此交换此随机数值所对应的位。图中，A解集合61及B解集合62为经过再生演算后被复制的解集合，对于其中的每一相对应的位皆取一随机数值，若此随机数值小于一预先设定交配率，则交换A解集合61及B解集合62中与此随机数值对应的位，A’解集合63及B’解集合64即为经过交配演算后所产生的结果。

请参阅图7，图7显示本发明的定位方法的突变演算的较佳实施例的示意图，针对经过再生演算及交配演算后的解集合，将其所包含的每一位皆随机产生一随机数值，若此随机数值小于一预先设定的突变率，则改变此随机数值所对应的位的位信息。图中，C解集合71的第四个位所产生的随机数值小于突变率，故此第四个位即为一突变点，经过突变演算所产生的C’解集合72的第四个位的位信息由原来的「1」变为「0」。

Claims (14)

1.一种定位装置，其特征在于其至少包含：

一定位模块，其用以接收一第一位置信息；

一演算模块，其利用该第一位置信息，并透过一基因算法进行运算，产生一第二位置信息。

2.根据权利要求1所述的定位装置，其特征在于：该定位模块为一全球定位系统模块。

3.一种定位方法，其特征在于其至少包含：

(a)透过一定位模块，接收一第一位置信息；

(b)提供一适应性函数及一终止条件；

(c)利用该第一位置信息，产生数个解集合，其中该解集合包含数个位；

(d)逐一将该些解集合代入该适应性函数，产生数个适应值；

(e)经由一演化运算，使该些解集合演化至下一世代；

(f)判断是否满足该终止条件，若是，执行步骤(g)，若否，则重复上述步骤(d)至步骤(f)；

(g)根据具有最佳该适应值的该解集合，产生一第二位置信息。

4.根据权利要求3所述的定位方法，其特征在于：该定位方法还包含提供一限制条件，该第一位置信息于满足该限制条件的范围内，随机产生该些解集合。

5.根据权利要求4所述的定位方法，其特征在于：该些解集合经该演化运算所产生的下一世代，亦须满足该限制条件。

6.根据权利要求3所述的定位方法，其特征在于：该定位模块为一全球定位系统模块。

7.根据权利要求3所述的定位方法，其特征在于：该适应性函数经由测试多种通道环境，再透过统计分析所得到的结果。

8.根据权利要求3所述的定位方法，其特征在于：该终止条件为一预先设定的该解集合演化的一世代数。

9.根据权利要求3所述的定位方法，其特征在于：该终止条件为一预先设定的该解集合演化的一时间。

10.根据权利要求3所述的定位方法，其特征在于：该终止条件为该些适应值呈现收敛状态。

11.根据权利要求3所述的定位方法，其特征在于：该演化运算包含一再生演算、一交配演算及一突变演算。

12.根据权利要求11所述的定位方法，其特征在于：该再生演算随机选取两个解集合，根据该些解集合的该适应值，选取并复制适应值较大的该解集合，淘汰适应值较小的该解集合。

13.根据权利要求11所述的定位方法，其特征在于：该交配演算为随机选取两个该些解集合，对该解集合所包含的该些位随机产生一随机数值，若该随机数值小于一预先设定的交配率，则彼此交换该随机数值所对应的该位。

14.根据权利要求11所述的定位方法，其特征在于：该突变演算为对该些解集合所包含的该些位随机产生一随机数值，若该随机数值小于一预先设定的突变率，则改变该随机数值所对应的该位的一位信息。

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