CN102360076B - 一种多维定位方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种多维定位方法和装置，属于无线通信应用领域。方法包括：获取被定位位置的RSSI和TDOA，并根据上述RSSI、TDOA和网格特征参数数据库计算得到被定位位置到预先划分的每个网格的四个顶点的欧式距离及被定位位置到预先划分的每个网格的四个顶点的欧氏距离和，并选择欧式距离和最小的网格作为目标网格，根据目标网格的坐标和被定位位置到目标网格的四个顶点的欧氏距离计算得到被定位位置在目标网格内的平面坐标。本发明融合场强和时间参数联合作为网格特征参数，利用网格匹配算法有效地提高了定位精度，消除非视距的影响，并且使用TDOA作为定位参数，相对单纯依赖RSSI作为特征参量，定位精度进一步提高。

Description

一种多维定位方法和装置

技术领域

本发明涉及无线通信应用领域，特别涉及一种多维定位方法和装置。

背景技术

随着物联网应用的不断扩大和深入，位置感知计算（Location-awareComputing）、LBS（Location-based Services，基于位置的服务）显得越来越重要，离开位置信息，感知数据也失去了应用价值。由于RSSI（Received signal strengthindex，接收信号强度指示）无需额外的硬件装置，成本低，能满足大规模应用要求，目前，室内定位大多采用基于RSSI的定位方式。

在现有技术中，基于RSSI的定位方式主要通过测距的方法实现，根据需要通过物理手段直接测量节点间的距离，以判断定位目标的位置。在对节点间的距离测量时，需要获取目标的接收发射信号的信号强度。定位目标根据接收到的信号强度，计算信号在传播过程中的损耗，使用理论或经验的信号传播模型将传播损耗转化为距离，通过该距离计算与信号发射器的距离，达到定位的目的。

但是，在发明人实现本发明的过程中，发现现有技术至少存在如下问题：

定位环境通常相对复杂，尤其表现在对室内环境进行定位时，信号微弱，且多径、反射现象严重，测距过程很容易受其影响产生测距误差，且由此带来的定位误差容易造成累积，影响定位精度。

发明内容

为了解决现有技术中定位存在的问题，本发明提出了一种多维定位方法和装置。所述技术方案如下：

本发明实施例提出了一种多维定位方法，所述方法包括：

在被定位位置接收基站发送的无线信号，测量所述无线信号的接收信号强度指示RSSI，并根据所述无线信号到达的时间计算得到所述无线信号的TDOA（Time Difference of Arrival，到达信号时延差），得到所述被定位位置的RSSI和TDOA；

根据所述被定位位置的RSSI、TDOA和网格特征参数数据库计算得到所述被定位位置到预先划分的每个网格的四个顶点的欧式距离及所述被定位位置到所述预先划分的每个网格的四个顶点的欧氏距离和，并选择欧式距离和最小的网格作为目标网格；

根据所述目标网格的坐标和所述被定位位置到所述目标网格的四个顶点的欧氏距离计算得到所述被定位位置在所述目标网格内的平面坐标；

其中，所述网格特征参数数据库中存储有所述预先划分的每个网格的四个顶点的RSSI和TDOA。

进一步地，所述根据所述被定位位置的RSSI、TDOA和网格特征参数数据库计算得到所述被定位位置到预先划分的每个网格的四个顶点的欧式距离，具体包括：

根据公式 $E_{\mathrm{ij},p}=k_1{\left(\underset{p=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{|T_{\mathrm{ij},p}-T_{\mathrm{ij},p}^{*}|}^2\right)}^{\frac{1}{2}}+k_2{\left(\underset{p=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{|R_{\mathrm{ij},p}-R_{\mathrm{ij},p}^{*}|}^2\right)}^{\frac{1}{2}}$ 计算得到所述被定位位置到预先划分的每个网格的四个顶点的欧式距离；

其中，k1和k2分别为权重参数，k₁>0，k₂>0，且k₁+k₂=1，P为所述预先划分的任意一个网格的任意顶点，i和j分别为所述顶点P的横坐标和纵坐标，E_ij,p为所述被定位位置到坐标为（i,j）的顶点P的欧氏距离，T_ij,p为所述被定位位置的TDOA，

为所述网格特征参数数据库中存储的在所述顶点P点测量得到的TDOA，R_ij,p为所述被定位位置的RSSI，

为所述网格特征参数数据库中存储的在所述顶点P点测量得到的RSSI。

进一步地，所述根据所述被定位位置的RSSI、TDOA和网格特征参数数据库计算得到所述被定位位置到所述预先划分的每个网格的四个顶点的欧氏距离和，具体包括：

使用公式计算得到所述被定位位置到所述预先划分的每个网格的四个顶点的欧氏距离和；

其中，P为所述预先划分的任意一个网格的任意顶点，i和j分别为所述顶点P的横坐标和纵坐标，（k，l）为所述顶点P的左下顶点坐标，E_ij,p为所述被定位位置到坐标为（i，j）的顶点的欧氏距离，F_kl为所述被定位位置到以（k，l）为左下顶点的网格的四个顶点的欧式距离和。

进一步地，所述网格特征参数数据库中还包括所述预先划分的每个网格的四个顶点的高度信息；

所述根据所述被定位位置的RSSI、TDOA和网格特征参数数据库计算得到所述被定位位置到预先划分的每个网格的四个顶点的欧式距离之前，所述方法还包括：

获取所述被定位位置的高度信息，并根据所述高度信息得到所述被定位位置所处的最相近网格；

所述根据所述被定位位置的RSSI、TDOA和网格特征参数数据库计算得到所述被定位位置到预先划分的每个网格的四个顶点的欧式距离及所述被定位位置到所述预先划分的每个网格的四个顶点的欧氏距离和，具体包括：

所述根据所述被定位位置的RSSI、TDOA和网格特征参数数据库计算得到所述被定位位置到所述最相近网格的每个网格的四个顶点的欧式距离及所述被定位位置到所述最相近网格的每个网格的四个顶点的欧氏距离和。

进一步地，所述方法还包括：

根据所述被定位位置的高度和平面坐标得到所述被定位位置的三维坐标。

一种多维定位装置，所述装置包括：

定位特征获取模块，用于在被定位位置接收基站发送的无线信号，测量所述无线信号的RSSI，并根据所述无线信号到达的时间计算得到所述无线信号的TDOA，得到所述被定位位置的RSSI和TDOA；

第一计算模块，用于根据所述被定位位置的RSSI、TDOA和网格特征参数数据库计算得到所述被定位位置到预先划分的每个网格的四个顶点的欧式距离；

第二计算模块，用于根据所述被定位位置到预先划分的每个网格的四个顶点的欧式距离计算得到所述被定位位置到所述预先划分的每个网格的四个顶点的欧氏距离和；

目标网格判断模块，用于根据所述被定位位置到所述预先划分的每个网格的四个顶点的欧氏距离和，选择欧式距离和最小的网格作为目标网格；

定位模块，用于根据所述目标网格的坐标和所述被定位位置到所述目标网格的四个顶点的欧氏距离计算得到所述被定位位置在所述目标网格内的平面坐标；

其中，所述网格特征参数数据库中存储有所述预先划分的每个网格的四个顶点的RSSI和TDOA。

进一步地，所述第一计算模块，具体用于根据第一公式计算得到所述被定位位置到预先划分的每个网格的四个顶点的欧式距离，所述第一公式具体为：

$E_{\mathrm{ij},p}=k_1{\left(\underset{p=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{|T_{\mathrm{ij},p}-T_{\mathrm{ij},p}^{*}|}^2\right)}^{\frac{1}{2}}+k_2{\left(\underset{p=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{|R_{\mathrm{ij},p}-R_{\mathrm{ij},p}^{*}|}^2\right)}^{\frac{1}{2}}$

其中，k1和k2分别为权重参数，k₁>0，k₂>0，且k₁+k₂=1，P为所述预先划分的任意一个网格的任意顶点，i和j分别为所述顶点P的横坐标和纵坐标，E_ij,p为所述被定位位置到坐标为（i,j）的顶点P的欧氏距离，T_ij,p为所述被定位位置的TDOA，

为所述网格特征参数数据库中存储的在所述顶点P点测量得到的TDOA，R_ij,p为所述被定位位置的RSSI，

为所述网格特征参数数据库中存储的在所述顶点P点测量得到的RSSI。

进一步地，所述第二计算模块，具体用于根据第二公式计算得出所述被定位位置到所述预先划分的每个网格的四个顶点的欧氏距离和，所述第二公式具体为：

$F_{\mathrm{kl}}=\underset{i=k}{\overset{k+1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j=l}{\overset{l+1}{\mathrm{\Σ}}}{E}_{\mathrm{ij},p}$

其中，P为所述预先划分的任意一个网格的任意顶点，i和j分别为所述顶点P的横坐标和纵坐标，（k，l）为所述顶点P的左下顶点坐标，E_ij,p为所述被定位位置到坐标为（i，j）的顶点的欧氏距离，F_kl为所述被定位位置到以（k，l）为左下顶点的网格的四个顶点的欧式距离和。

进一步地，所述网格特征参数数据库中还包括所述预先划分的每个网格的四个顶点的高度信息；

所述装置还包括：

相近网格确定模块，用于获取所述被定位位置的高度信息，并根据所述高度信息得到所述被定位位置所处的最相近网格；

所述第一计算模块，具体用于根据所述被定位位置的RSSI、TDOA和网格特征参数数据库计算得到所述被定位位置到所述最相近网格的每个网格的四个顶点的欧式距离；

所述第二计算模块，具体用于根据所述被定位位置到所述相近网格的四个顶点的欧式距离计算得到所述被定位位置到所述最相近网格的四个顶点的欧氏距离和。

进一步地，所述装置还包括：

三维坐标确定模块，用于根据所述被定位位置的高度和平面坐标得到所述被定位位置的三维坐标。

本发明实施例提供的技术方案的有益效果是：本发明所提供的方法融合场强和时间参数联合作为网格特征参数，利用网格匹配算法有效地提高了定位精度，能够消除非视距的影响，并且使用TDOA作为定位参数，相对单纯依赖RSSI作为特征参量，定位精度进一步提高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中使用的附图并做简单地介绍，显而易见地，下面所列附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例1所提供的一种多维定位方法的流程图；

图2为本发明实施例2所提供的一种多维定位方法的流程图；

图3为本发明实施例2所提供的预先划分的网格的示意图；

图4为本发明实施例2所提供的定位环境的示意图；

图5为本发明实施例2所提供的第二种定位环境的示意图；

图6为本发明实施例2所提供的第三种定位环境的示意图；

图7为本发明实施例3所提供的一种多维定位装置的结构示意图；

图8为本发明实施例3所提供的一种多维定位装置的第二种结构示意图；

图9为本发明实施例3所提供的一种多维定位装置的第三种结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

实施例1

本发明实施例1提出了一种多维定位方法，其流程如图1所示，包括：

步骤101、在被定位位置接收基站发送的无线信号，测量无线信号的RSSI，并根据无线信号的到达时间计算得到无线信号的TDOA，得到被定位位置的RSSI和TDOA；

步骤102、根据上述RSSI、TDOA和网格特征参数数据库计算得到被定位位置到预先划分的每个网格的四个顶点的欧式距离及被定位位置到预先划分的每个网格的四个顶点的欧氏距离和，并选择欧式距离和最小的网格作为目标网格；

步骤103、根据目标网格的坐标和被定位位置到目标网格的四个顶点的欧氏距离计算得到被定位位置在目标网格内的平面坐标。

其中，网格特征参数数据库中存储有预先划分的每个网格的四个顶点的RSSI和TDOA。

本发明实施例所提供的用于定位的方法，融合场强和时间参数联合作为网格特征参数，利用网格匹配算法有效地提高了定位精度，能够消除非视距的影响，并且使用TDOA作为定位参数，相对单纯依赖RSSI作为特征参量，定位精度进一步提高。

实施例2

本发明实施例2提出了一种多维定位方法，是在实施例1基础上改进而来，其流程如图2所示，包括：

步骤201、对定位区域进行网格划分，并将每个网格的顶点作为特征点；

在本实施例中，以在室内进行定位为例进行说明，并且室内定位区域包括多个楼层。

在进行网格划分时，具体的为在水平面上进行网格的划分，在每个预定义的水平高度上进行网格划分。

在本实施例中，优选地对每个楼层在水平面上进行网格划分，如图3所示，每个网格表示一个地理区域，定义网格的左下顶点（如图3中a点）的坐标为（i，j），并定义该网格的网格ID号为G_ij，每个网格的四个顶点为特征点。

步骤202、建立网格特征参数数据库；

进一步地，建立网格特征参数数据库，具体包括：

在每个网格的特征点获取得到RSSI和TDOA，将获取得到的RSSI和TDOA作为该网格的特征信息存入特征数据库，并在特征数据库中将各个网格的特征信息与网格ID建立意义映射关系。

在本步骤中，以图4所示的定位环境为例进行说明；

其中，获取特征点的RSSI，具体的为：如图4所示终端在定位区域的某个特征点可接收到室外的3个基站发送的无线信号，并对基站发送的无线信号进行信号强度测量得到RSSI；

其中，RSSI具体的可以使用向量进行表示，例如，可以为如下形式：[-20dbm、-20dbm、-21dbm]。

获取特征点的TDOA，具体的可以为：

获取终端在特征点分别接收到3个基站所发送的无线信号的时间，并计算得到终端接收到无线信号的时间差得到TDOA，其中，TDOA也可以使用向量进行表示，例如可以为如下形式：[10ms，7ms]。

进一步地，在本实施例中，在建立网格特征参数数据库时，还可以包括：

在网格的特征点测量得到该特征点的高度信息，并将高度信息作为该网格的特征信息存入网格特征参数数据库。

其中，在网格的特征点测量得到该特征点的高度信息，具体包括：

移动终端利用内置的气压测高芯片获取特征点的高度信息。

步骤203、在被定位位置接收基站发送的无线信号，测量得到被定位位置的RSSI，并计算得到所接收到的无线信号的TDOA；

其中，测量得到被定位位置的RSSI，并计算得到所接收到的无线信号的TDOA的方法同步骤202中所述的方法，这里不再赘述。

步骤204、测量得到被定位位置的高度信息，根据高度信息确定被定位位置的目标楼层；

其中，获取高程信息具体的为终端利用其内置的气压测高芯片获取的高度信息，通过预先测量的定位区域内每层楼所在的高度即可获取被定位位置所处的楼层。

进一步地，如果终端处于室内环境，上述提供的方法，还可以为：

在被定位位置接收导航电文，并根据导航电文得到终端所处的楼层信息。

其中，如图4所示的定位环境为例，在室内装有直放站，并在直放站的每个天线中集成定位ID生成器，该定位ID生成器用以生成导航电文，并通过天线进行广播。

进一步地，导航电文的格式如下：

其中，导航电文包括同步头16bit、城市ID字9bit、楼宇ID字12bit、楼层ID字6bit，天线ID字5bit、CRC校验8bit，共计56bit信息，每比特20.44ms（200个511位扩频码整周期），导航电文共计1.14464s。

在导航电文中包括有城市信息、楼宇信息、楼层信息、天线ID信息，终端通过在被定位位置获取导航电文即可取得被定位位置所处的楼层。

步骤205、根据被定位位置的RSSI和TDOA计算被定位位置到目标楼层中每个网格的四个顶点的欧式距离和F_kl；

在本实施例中，以根据被定位位置的RSSI和TDOA计算被定位位置到目标楼层中的一个网格的四个顶点的欧式距离和F_kl为例进行说明：

其中，假设目标楼层中共存在N个特征点，设定其中一个任意的特征点P，的坐标是P（i，j），以特征点P为左下顶点的网格的网格ID号为为G_ij。

205-1、计算被定位位置到特征点P的欧氏距离E_ij,p，具体使用如下公式2-1：

$E_{\mathrm{ij},p}=k_1{\left(\underset{p=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{|T_{\mathrm{ij},p}-T_{\mathrm{ij},p}^{*}|}^2\right)}^{\frac{1}{2}}+k_2{\left(\underset{p=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{|R_{\mathrm{ij},p}-R_{\mathrm{ij},p}^{*}|}^2\right)}^{\frac{1}{2}}(k_2>0,k_2>0,k_1+k_2=1)$ 公式2-1

其中，R_ij,p为被定位位置到特征点P的欧氏距离，T_ij,p为在被定位位置测量得到的TDOA，为网格特征参数数据库中存储的在P点测量得到的TDOA，R_ij,p为在被定位位置测量得到的RSSI，

为网格特征参数数据库中存储的在P点测量得到的RSSI，k1和k2分别为权重参数，通过经验数据获得。

205-2、计算被定位位置到目标楼层中每个网格的四个顶点的欧式距离和，其中，计算被定位位置到目标楼层中任意一个网格的四个顶点的欧式距离和F_kl，具体使用如下公式2-2：

$F_{\mathrm{kl}}=\underset{i=k}{\overset{k+1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j=l}{\overset{l+1}{\mathrm{\Σ}}}{E}_{\mathrm{ij},p}$ 公式2-2

其中，设定（k，l）为目标楼层中任意一个网格的左下顶点坐标，E_ij,p为被定位位置到坐标为（i，j）的顶点的欧氏距离，F_kl为被定位位置到以（k，l）为左下顶点的网格的四个顶点的欧式距离和。

206、选择欧式距离和最小的网格作为最佳匹配网格，并计算被定位位置在最佳匹配网格中的坐标。

进一步地，计算被定位位置在最佳匹配网格中的坐标，具体使用如下公式2-3：

$(\hat{x},\hat{y})=\frac{\underset{i=m}{\overset{m+1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j=n}{\overset{n+1}{\mathrm{\Σ}}}\frac{1}{E_{\mathrm{ij},p}}(x_{\mathrm{ij}},y_{\mathrm{ij}})}{\underset{i=m}{\overset{m+1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j=n}{\overset{n+1}{\mathrm{\Σ}}}\frac{1}{E_{\mathrm{ij},p}}}$ 公式2-3

其中，

为被定位位置在最佳匹配网格中的坐标，（m,n）为最佳匹配网格中的左下顶点的坐标，(x_ij,y_ij)为最佳匹配网格中的四个顶点的坐标。

进一步地，本实施例所提供的方法还可以包括：

根据被定位位置的平面坐标和高度得到被定位位置的三维坐标，并通过电子地图显示该被定位位置。

需要说明的是，在本实施例中，在进行定位时，使用室外基站发送的无线信号的RSSI和TDOA作为网格特征参数。

当需要进行定位的被定位位置处于室内较深空间时，终端直接接收到的基站信号数量无法保证定位需求时，利用室外基站信号、室内增补信号的RSSI和TDOA作为网格特征参数进行定位，楼层信息可以通过导航电文获得，高度信息通过气压测高计获得，具体如图5所示，这里不再赘述。

当需要进行定位的被定位位置处于大型建筑深度空间、地下室等环境时，终端难以接收到基站的信号。此时，终端将完全利用室内增补信号的RSSI和TDOA作为网格特征参数进行定位，其中，楼层可以通过导航电文获得，高度信息通过气压测高计获得，具体如图6所示，这里不再赘述。

本发明实施例所提供的用于定位的方法，融合场强和时间参数联合作为网格特征参数，利用网格匹配算法有效地提高了定位精度，消除非视距的影响，并且使用TDOA作为定位参数，相对单纯依赖RSSI作为特征参量，定位精度进一步提高。

实施例3

如图7所示，本实施例提供了一种多维定位装置，该装置包括：

定位特征获取模块301，用于在被定位位置接收基站发送的无线信号，测量无线信号的接收信号强度指示RSSI，并根据无线信号到达的时间计算得到无线信号的到达信号时延差TDOA，得到被定位位置的RSSI和TDOA；

第一计算模块302，用于根据被定位位置的RSSI、TDOA和网格特征参数数据库计算得到被定位位置到预先划分的每个网格的四个顶点的欧式距离；

第二计算模块303，用于根据被定位位置到预先划分的每个网格的四个顶点的欧式距离计算得到被定位位置到预先划分的每个网格的四个顶点的欧氏距离和；

目标网格判断模块304，用于根据被定位位置到预先划分的每个网格的四个顶点的欧氏距离和，选择欧式距离和最小的网格作为目标网格；

定位模块305，用于根据目标网格的坐标和被定位位置到目标网格的四个顶点的欧氏距离计算得到被定位位置在目标网格内的平面坐标；

其中，网格特征参数数据库中存储有预先划分的每个网格的四个顶点的RSSI和TDOA。

进一步地，第一计算模块302，具体用于根据第一公式计算得到被定位位置到预先划分的每个网格的四个顶点的欧式距离，第一公式具体为：

$E_{\mathrm{ij},p}=k_1{\left(\underset{p=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{|T_{\mathrm{ij},p}-T_{\mathrm{ij},p}^{*}|}^2\right)}^{\frac{1}{2}}+k_2{\left(\underset{p=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{|R_{\mathrm{ij},p}-R_{\mathrm{ij},p}^{*}|}^2\right)}^{\frac{1}{2}}$

其中，k1和k2分别为权重参数，k₁>0，k₂>0，且k₁+k₂=1，P为预先划分的任意一个网格的任意顶点，i和j分别为顶点P的横坐标和纵坐标，E_ij,p为顶点P的欧氏距离，T_ij,p为被定位位置的TDOA，

为网格特征参数数据库中存储的在顶点P点测量得到的TDOA，R_ij,p为被定位位置的RSSI，

为网格特征参数数据库中存储的在顶点P点测量得到的RSSI。

进一步地，第二计算模块303，具体用于根据第二公式计算得出被定位位置到预先划分的每个网格的四个顶点的欧氏距离和，第二公式具体为：

$F_{\mathrm{kl}}=\underset{i=k}{\overset{k+1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j=l}{\overset{l+1}{\mathrm{\Σ}}}{E}_{\mathrm{ij},p}$

其中，P为预先划分的任意一个网格的任意顶点，i和j分别为顶点P的横坐标和纵坐标，（k，l）为顶点P的左下顶点坐标，E_ij,p为被定位位置到坐标为（i，j）的顶点的欧氏距离，F_kl为被定位位置到以（k，l）为左下顶点的网格的四个顶点的欧式距离和。

进一步地，网格特征参数数据库中还包括预先划分的每个网格的四个顶点的高度信息；

相应地，如图8所示，上述装置还包括：

相近网格确定模块306，用于获取被定位位置的高度信息，并根据高度信息得到被定位位置所处的最相近网格；

相应地，第一计算模块302，具体用于根据被定位位置的RSSI、TDOA和网格特征参数数据库计算得到被定位位置到最相近网格的每个网格的四个顶点的欧式距离；

相应地，第二计算模块303，具体用于根据被定位位置到相近网格的四个顶点的欧式距离计算得到被定位位置到最相近网格的四个顶点的欧氏距离和。

进一步地，如图9所示，上述装置还包括：

三维坐标确定模块307，用于根据被定位位置的高度和平面坐标得到被定位位置的三维坐标。

需要说明的是：上述实施例提供的多维定位装置，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的多维定位装置与多维定位方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

本发明实施例中的全部或部分步骤，可以利用软件实现，相应的软件程序可以存储在可读取的存储介质中，如光盘或硬盘等。

以上仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种多维定位方法，其特征在于，所述方法包括：

在被定位位置接收基站发送的无线信号，测量所述无线信号的接收信号强度指示RSSI，并根据所述无线信号到达的时间计算得到所述无线信号的到达信号时延差TDOA，得到所述被定位位置的RSSI和TDOA；

根据所述被定位位置的RSSI、TDOA和网格特征参数数据库计算得到所述被定位位置到预先划分的每个网格的四个顶点的欧式距离及所述被定位位置到所述预先划分的每个网格的四个顶点的欧氏距离和，并选择欧式距离和最小的网格作为目标网格；

根据所述目标网格的坐标和所述被定位位置到所述目标网格的四个顶点的欧氏距离计算得到所述被定位位置在所述目标网格内的平面坐标；

其中，所述网格特征参数数据库中存储有所述预先划分的每个网格的四个顶点的RSSI和TDOA。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述被定位位置的RSSI、TDOA和网格特征参数数据库计算得到所述被定位位置到预先划分的每个网格的四个顶点的欧式距离，具体包括：

根据公式 $E_{\mathrm{ij},p}=k_1{\left(\underset{p=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{|T_{\mathrm{ij},p}-T_{\mathrm{ij},p}^{*}|}^2\right)}^{\frac{1}{2}}+k_2{\left(\underset{p=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{|R_{\mathrm{ij},p}-R_{\mathrm{ij},p}^{*}|}^2\right)}^{\frac{1}{2}}$ 计算得到所述被定位位置到预先划分的每个网格的四个顶点的欧式距离；

其中，k1和k2分别为权重参数，k₁>0，k₂>0，且k₁+k₂=1，P为所述预先划分的任意一个网格的任意顶点，i和j分别为所述顶点P的横坐标和纵坐标，E_ij,p为所述被定位位置到坐标为（i,j）的顶点P的欧氏距离，T_ij,p为所述被定位位置的TDOA，

为所述网格特征参数数据库中存储的在所述顶点P点测量得到的TDOA，R_ij,p为所述被定位位置的RSSI，

为所述网格特征参数数据库中存储的在所述顶点P点测量得到的RSSI。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述被定位位置的RSSI、TDOA和网格特征参数数据库计算得到所述被定位位置到所述预先划分的每个网格的四个顶点的欧氏距离和，具体包括：

使用公式

计算得到所述被定位位置到所述预先划分的每个网格的四个顶点的欧氏距离和；

其中，P为所述预先划分的任意一个网格的任意顶点，i和j分别为所述顶点P的横坐标和纵坐标，（k，l）为所述顶点P的左下顶点坐标，E_ij,p为所述被定位位置到坐标为（i，j）的顶点的欧氏距离，F_kl为所述被定位位置到以（k，l）为左下顶点的网格的四个顶点的欧式距离和。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述网格特征参数数据库中还包括所述预先划分的每个网格的四个顶点的高度信息；

所述根据所述被定位位置的RSSI、TDOA和网格特征参数数据库计算得到所述被定位位置到预先划分的每个网格的四个顶点的欧式距离之前，所述方法还包括：

获取所述被定位位置的高度信息，并根据所述高度信息得到所述被定位位置所处的最相近网格；

所述根据所述被定位位置的RSSI、TDOA和网格特征参数数据库计算得到所述被定位位置到预先划分的每个网格的四个顶点的欧式距离及所述被定位位置到所述预先划分的每个网格的四个顶点的欧氏距离和，具体包括：

所述根据所述被定位位置的RSSI、TDOA和网格特征参数数据库计算得到所述被定位位置到所述最相近网格的每个网格的四个顶点的欧式距离及所述被定位位置到所述最相近网格的每个网格的四个顶点的欧氏距离和。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

根据所述被定位位置的高度和平面坐标得到所述被定位位置的三维坐标。

6.一种多维定位装置，其特征在于，所述装置包括：

定位特征获取模块，用于在被定位位置接收基站发送的无线信号，测量所述无线信号的接收信号强度指示RSSI，并根据所述无线信号到达的时间计算得到所述无线信号的到达信号时延差TDOA，得到所述被定位位置的RSSI和TDOA；

第一计算模块，用于根据所述被定位位置的RSSI、TDOA和网格特征参数数据库计算得到所述被定位位置到预先划分的每个网格的四个顶点的欧式距离；

第二计算模块，用于根据所述被定位位置到预先划分的每个网格的四个顶点的欧式距离计算得到所述被定位位置到所述预先划分的每个网格的四个顶点的欧氏距离和；

目标网格判断模块，用于根据所述被定位位置到所述预先划分的每个网格的四个顶点的欧氏距离和，选择欧式距离和最小的网格作为目标网格；

定位模块，用于根据所述目标网格的坐标和所述被定位位置到所述目标网格的四个顶点的欧氏距离计算得到所述被定位位置在所述目标网格内的平面坐标；

其中，所述网格特征参数数据库中存储有所述预先划分的每个网格的四个顶点的RSSI和TDOA。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第一计算模块，具体用于根据第一公式计算得到所述被定位位置到预先划分的每个网格的四个顶点的欧式距离，所述第一公式具体为：

$E_{\mathrm{ij},p}=k_1{\left(\underset{p=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{|T_{\mathrm{ij},p}-T_{\mathrm{ij},p}^{*}|}^2\right)}^{\frac{1}{2}}+k_2{\left(\underset{p=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{|R_{\mathrm{ij},p}-R_{\mathrm{ij},p}^{*}|}^2\right)}^{\frac{1}{2}}$

其中，k1和k2分别为权重参数，k₁>0，k₂>0，且k₁+k₂=1，P为所述预先划分的任意一个网格的任意顶点，i和j分别为所述顶点P的横坐标和纵坐标，E_ij,p为所述被定位位置到坐标为（i,j）的顶点P的欧氏距离，T_ij,p为所述被定位位置的TDOA，为所述网格特征参数数据库中存储的在所述顶点P点测量得到的TDOA，R_ij,p为所述被定位位置的RSSI，

为所述网格特征参数数据库中存储的在所述顶点P点测量得到的RSSI。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第二计算模块，具体用于根据第二公式计算得出所述被定位位置到所述预先划分的每个网格的四个顶点的欧氏距离和，所述第二公式具体为：

$F_{\mathrm{kl}}=\underset{i=k}{\overset{k+1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j=l}{\overset{l+1}{\mathrm{\Σ}}}{E}_{\mathrm{ij},p}$

其中，P为所述预先划分的任意一个网格的任意顶点，i和j分别为所述顶点P的横坐标和纵坐标，（k，l）为所述顶点P的左下顶点坐标，E_ij,p为所述被定位位置到坐标为（i，j）的顶点的欧氏距离，F_kl为所述被定位位置到以（k，l）为左下顶点的网格的四个顶点的欧式距离和。

9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述网格特征参数数据库中还包括所述预先划分的每个网格的四个顶点的高度信息；

所述装置还包括：

相近网格确定模块，用于获取所述被定位位置的高度信息，并根据所述高度信息得到所述被定位位置所处的最相近网格；

所述第一计算模块，具体用于根据所述被定位位置的RSSI、TDOA和网格特征参数数据库计算得到所述被定位位置到所述最相近网格的每个网格的四个顶点的欧式距离；

所述第二计算模块，具体用于根据所述被定位位置到所述相近网格的四个顶点的欧式距离计算得到所述被定位位置到所述最相近网格的四个顶点的欧氏距离和。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

三维坐标确定模块，用于根据所述被定位位置的高度和平面坐标得到所述被定位位置的三维坐标。

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