CN104936284A - 一种对节点进行定位的方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种对节点进行定位的方法及装置,属于通信领域。所述方法包括:获取待定位的节点分别与多个信号发射源中的每个信号发射源之间的距离并将所述距离组成第一距离集合;根据所述多个信号发射源中的两信号发射源之间的距离,从所述第一距离集合中识别并去除多径距离得到第二距离集合;根据所述第二距离集合对所述待定位的节点进行定位。所述装置包括:获取模块、识别模块和定位模块。本发明能够提高定位精度。
Description
技术领域
本发明涉及定位领域,特别涉及一种对节点进行定位的方法及装置。
背景技术
节点为具有信号接收、发送和处理能力的设备。例如,节点可以为导航领域中的GPS(Global Positioning System,全球定位系统)等移动设备,由于在导航领域中需要通过节点的位置对节点进行导航,因此需要对节点进行定位以得到节点的位置。为了获取待定位的节点的位置,可以采用基于测距的多源定位系统来对待定位的节点进行定位以得到节点的位置。多源定位系统包括多个位置已知的信号发射源。在定位过程中,每个信号发射源发射信号给待定位的节点,待定位的节点接收每个信号发射源的信号,根据每个信号发射源的信号分别测量出其与每个信号发射源之间的距离,从其与每个信号发射源之间的距离中选择全部或部分距离,根据选择的距离对自身的位置进行定位。
对于每个信号发射源,该信号发射源发射的信号可能会被该信号发射源周围环境中的建筑物和摆放物反射,使得一路信号变成多路信号并以不同路径传输到待定位的节点。待定位的节点接收该信号发射源对应的多个信号,从该多个信号中选择信号强度最大的一路信号或到达时间最早的一路信号,根据选择出的信号计算出一个距离并将该距离作为其与该信号发射源之间的距离。在实际定位过程中,由于选择出的信号为以不同路径传输的信号,因此根据选择出的信号计算出的距离可能大于该信号发射源与待定位的节点之间的直线距离,这种情况下计算出的距离叫做多径距离。所以待定位的节点测量的其与每个信号发射源之间的距离可能存在部分距离为多径距离,使得待定位的节点根据其与每个信号发射源之间的距离定位出来的位置与其实际位置存在很大的误差,该误差叫做多径误差,严重影响了定位精度。
为了提高定位精度,在上述多源定位系统中需要引入降低多径误差的机制,以降低多径误差对定位精度的影响。目前存在公开号为CN10217058A的方案,该方案在多源定位系统中引入了降低多径误差的机制且该方案公开的定位过程如下:待定位的节点获取多个信号发射源中的每个信号发射源对应的一路信号和信号到达角度;根据每个信号发射源对应的信号分别获取其与每个信号发射源之间的距离;根据其与每个信号发射源之间的距离和每个信号发射源对应的信号到达角度粗略估计出待定位的节点所在的区域;对该区域进行划分得到该区域包括的多个网格,获取每个网格的网格点,该网格点可以为该网格的中心点;将每个网格的网格点作为待定位的节点的侯选位置点并组成侯选集合;获取预设的环境模型,预设的环境模型中定义了每个信号发射源的周边环境中的各障碍物的位置,障碍物可以为建筑物和/或摆放物等;根据预设的环境模型从侯选集合中识别并去除异常点,根据侯选集合中剩下的侯选位置点,并通过高斯牛顿迭代算法获取待定位的节点的位置。
在实现本发明的过程中,发明人发现上述技术至少存在以下问题:
信号发射源的周边实际环境是在不断变化的,会使信号发射源的周边实际环境与预设的环境模型中定义的环境存在很大的差异,导致定位精度仍然较低。
发明内容
为了提高定位精度,本发明提供了一种对节点进行定位的方法及装置。所述技术方案如下:
一种对节点进行定位的方法,所述方法包括:
获取待定位的节点分别与多个信号发射源中的每个信号发射源之间的距离并将所述距离组成第一距离集合;
根据所述多个信号发射源中的两信号发射源之间的距离,从所述第一距离集合中识别并去除多径距离得到第二距离集合;
根据所述第二距离集合对所述待定位的节点进行定位。
一种对节点进行定位的方法,所述方法包括:
获取待定位的节点分别与多个信号发射源中的每个信号发射源之间的距离并将所述距离组成第一距离集合;
获取所述第一距离集合中的每个距离的权重,所述距离的权重用于表示所述距离为多径距离的程度;
从所述第一距离集合中选择权重满足第二预设条件的距离;
根据所述选择的距离对所述待定位的节点进行定位。
一种对节点进行定位的装置,所述装置包括:
获取模块,用于获取待定位的节点分别与多个信号发射源中的每个信号发射源之间的距离并将所述距离组成第一距离集合;
识别模块,用于根据所述多个信号发射源中的两信号发射源之间的距离,从所述第一距离集合中识别并去除多径距离得到第二距离集合;
定位模块,用于根据所述第二距离集合对所述待定位的节点进行定位。
一种对节点进行定位的装置,所述装置包括:
第一获取模块,用于获取待定位的节点分别与多个信号发射源中的每个信号发射源之间的距离并将所述距离组成第一距离集合;
第二获取模块,用于获取所述第一距离集合中的每个距离的权重,所述距离的权重用于表示所述距离为多径距离的程度;
选择模块,用于从所述第一距离集合中选择权重满足第二预设条件的距离;
定位模块,用于根据所述选择的距离对所述待定位的节点进行定位。
在本发明实施例中,由于根据多个信号发射源中的两信号发射源之间的距离,从第一距离集合中识别并去除多径距离,从而在定位时不需要依赖环境模型并提高定位精度。
附图说明
图1是本发明实施例1提供的一种对节点进行定位的方法流程图;
图2是本发明实施例2提供的一种对节点进行定位的方法流程图;
图3-1是本发明实施例3提供的一种对节点进行定位的方法流程图;
图3-2是本发明实施例3提供的一种对节点进行定位的示意图;
图3-3是本发明实施例3提供的一种获取异常点的流程图;
图4是本发明实施例4提供的一种对节点进行定位的装置结构示意图;
图5是本发明实施例5提供的一种对节点进行定位的装置结构示意图。
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
参见图1,本发明实施例1提供了一种对节点进行定位的方法,包括:
步骤101:获取待定位的节点分别与多个信号发射源中的每个信号发射源之间的距离并将获取的距离组成第一距离集合。
步骤102:根据多个信号发射源中的两信号发射源之间的距离,从第一距离集合中识别并去除多径距离得到第二距离集合。
步骤103:根据第二距离集合对待定位的节点进行定位。
在本发明实施例中,由于根据多个信号发射源中的两信号发射源之间的距离,从第一距离集合中识别并去除多径距离,从而在定位时不需要依赖环境模型并提高定位精度。
实施例2
参见图2,本发明实施例2提供了一种对节点进行定位的方法,包括:
步骤201:获取待定位的节点分别与多个信号发射源中的每个信号发射源之间的距离并将获取的距离组成第一距离集合。
步骤202:获取第一距离集合中的每个距离的权重,该距离的权重用于表示该距离为多径距离的程度。
步骤203:从第一距离集合中选择权重满足第二预设条件的距离。
步骤204:根据选择的距离对待定位的节点进行定位。
在本发明实施例中,由于获取到第一距离集合中的每个距离的权重,从第一距离集合中选择权重满足第二预设条件的距离,根据选择的距离对待定位的节点进行定位,从而在定位时不需要依赖环境模型并提高定位精度。
实施例3
参见图3-1,本发明实施例3提供了一种对节点进行定位的方法,包括:
步骤301:获取待定位的节点分别与多个信号发射源中的每个信号发射源之间的距离,并将获取的距离组成第一距离集合。
待定位的节点为一个位置未知且具有信号接收和处理能力的设备。为了对待定位的节点进行定位,会事先部署多个位置已知的信号发射源和一个同步信号发射源。
在执行本步骤前,同步信号发射源发送同步信号给待定位的节点和多个信号发射源中的每个信号发射源。每个信号发射源接收到同步信号后就开始发送信号给待定位的节点,同时待定位的节点接收到同步信号后就开始计时。
对于每个信号发射源,该信号发射源发送的一路信号可能会被其周围环境中的障碍物反射,使得其发送的一路信号变成多路信号并以不同路径传输到待定位的节点。障碍物可以为建筑物或摆放物等。
本步骤可以为:对于每个信号发射源,待定位的节点接收该信号发射源的信号,获取接收该信号时计时器计时的时间,将获取的时间作为该信号的信号到达时间,根据该信号的信号到达时间和预设的信号传输速度,计算出其与该信号发射源之间的距离,将计算出的其与每个信号发射源之间的距离组成第一距离集合。
待定位的节点接收该信号发射源的信号可能包括多路,也可能包括一路。当接收的该信号发射源的信号包括多路时,待定位的节点获取接收每路信号时计时器计时的时间,将接收每路信号时计时器计时的时间分别作为每路信号的信号到达时间,选择信号到达时间最早的一路信号;或者,选择信号强度最强的一路信号;根据选择的一路信号的信号到达时间和预设的信号传输速度,计算出其与该信号发射源之间的距离。
当接收的该信号发射源的信号包括一路时,待定位的节点获取接收该路信号时计时器计时的时间,将接收该路信号时计时器计时的时间作为该路信号的信号到达时间,直接选择该路信号以及根据该路信号的信号到达时间和预设的信号传输速度,计算出其与该信号发射源之间的距离。
另外,获取待定位的节点分别与每个信号发射源之间的距离的方式除本步骤的方式外,还可以采用其他方式来获取。
例如,待定位的节点可以在接收到同步信号后就发送信号给每个信号发射源,同时每个信号发射源在接收到同步信号后就开始计时。对于每个信号发射源,该信号发射源接收待定位的节点的信号,获取接收该信号时计时器计时的时间;将获取的时间作为该信号的信号到达时间;根据该信号的信号到达时间和预设的信号传输速度,计算出其与待定位的节点之间的距离;再将计算出的距离发送给待定位的节点。
例如,事先部署信号发射源1、2、3、4、5、6和7,信号发射源1、2、3、4、5、6和7都向待定位的节点发送信号。对于信号发射源1,待定位的节点接收信号发射源1的信号包括信号11、12和13,获取接收信号11、12和13时计时器计时的时间分别为t11、t12和t13,t11早于t12,t12早于t13,将时间t11、t12和t13分别作为信号11、12和13的信号到达时间。待定位点的节点选择信号到达时间最早的信号11作为信号发射源1对应的一路信号,根据信号发射源1对应的一路信号11的信号到达时间t11和预设的信号传输速度,计算出其与信号发射源1之间的距离为L1。对于信号发射源2、3、4、5、6和7,待定位的节点按上述相同方式获取其与信号发射源2、3、4、5、6和7之间的距离分别为L2、L3、L4、L5、L6和L7,将距离L1、L2、L3、L4、L5、L6和L7组成第一距离集合。
步骤302:根据多个信号发射源中的两信号发射源之间的距离,从第一距离集合中识别并去除多径距离得到第二距离集合。
由于选择的信号可能是信号发射源周围环境中的障碍物反射的信号并以不同路径传输到待定位的节点,所以待定位的节点根据选择的信号计算的距离可能大于其与该信号发射源之间的直线距离,这种情况下计算出的距离为多径距离,所以第一距离集合中包括部分距离为多径距离。
本步骤可以具体为,待定位的节点根据多个信号发射源中的每个信号发射源对应的一路信号,选择满足第一预设条件的一个信号发射源作为第一信号发射源;从除第一信号发射源以外的其他信号发射源中随机选择一个信号发射源作为第二信号发射源;计算待定位的节点与第一信号发射源之间的距离和待定位的节点与第二信号发射源之间的距离的距离差值;获取第一信号发射源与第二信号发射源之间的距离,如果计算的距离差值大于第一信号发射源与第二信号发射源之间的距离,则将待定位的节点与第二信号发射源之间的距离确定为多径距离;按上述相同方式分别确定待定位的节点与每个信号发射源之间的距离是否为多径距离;从第一距离集合中去除确定的多径距离得到第二距离集合,如此在第二距离集合中待定位的节点与有些信号发射源之间的距离就没有了。
第一预设条件可以为选择信号强度最强的信号对应的信号发射源,选择信号强度超过预设强度阈值的任一信号对应的信号发射源,或选择信号强度超过预设强度阈值且与待定位的节点之间的距离最小的信号发射源。
基于上述三种第一预设条件,可以有如下三种得到第一信号发射源的方式,包括:
第一、从每个信号发射源对应的一路信号中获取信号强度最强的信号,将获取的信号对应的信号发射源作为第一信号发射源。
第二、从每个信号发射源对应的一路信号中获取信号强度超过预设强度阈值的每路信号,从强度超过预设强度阈值的每路信号对应的信号发射源中随机选择一个信号发射源作为第一信号发射源。
第三、从每个信号发射源对应的一路信号中获取信号强度超过预设强度阈值的每路信号,从强度超过预设强度阈值的每路信号对应的信号发射源中选择与待定位的节点之间的距离最小的信号发射源作为第一信号发射源。
对于第一信号发射源与第二信号发射源之间的距离,可以通过如下方式获取得到,包括:
根据已知的第一信号发射源的位置和第二信号发射源的位置,计算第一信号发射源与第二信号发射源之间的距离。
由于第一信号发射源的位置和第二信号发射源的位置都是事先由技术人员测量得到的,而测量得到的第一信号发射源的位置和第二信号发射源的位置可能存在误差,因此需要通过预设的距离误差值对计算出的第一信号发射源与第二信号发射源之间的距离进行校正,再将校正后的距离值作为第一信号发射源与第二信号发射源之间的实际距离。例如,将计算出的第一信号发射源与第二信号发射源之间的距离和预设的距离误差值进行求差运算,得到第一信号发射源与第二信号发射之间的实际距离。
例如,选择满足第一预设条件的信号发射源1作为第一信号发射源;从信号发射源2、3、4、5、6和7中随机选择一个信号发射源,假设为信号发射源2;待定位的节点与信号发射源1之间的距离为L1,待定位的节点与信号发射源2之间的距离为L2,获取距离L1和L2之间的距离差值为△L;获取信号发射源1与信号发射源2之间的距离为L12,假设,计算的距离差值△L大于信号发射源1与信号发射源2之间的距离L12,则将待定位的节点与信号发射源2之间的距离L2确定为多径距离;按上述相同方式还确定出待定位的节点与信号发射源3之间的距离L3为多径距离;从第一距离集合中去除确定的多径距离L2和L3得到包括距离L1、L4、L5、L6和L7的第二距离集合。
在得到第二距离集合后,可以直接根据第二距离集合中包括的部分或全部距离对待定位的节点进行定位,也可以通过如下步骤303至307对待定位的节点进行定位。
步骤303:获取至少一个距离组合,该距离组合包括第二距离集合中的任意预设个数个距离。
预设个数为n,n大于或等于3,例如,n可以取3、4或5等数值;第二距离集合中包括的距离数目为m。如果m等于n,则获取到一个距离组合,如果m大于n,则可以获取到个距离组合。
例如,假设,预设个数n为3,第二距离集合中包括的距离L1、L4、L5、L6和L7,即第二距离集合中包括的距离数目m为5。所以根据第二距离集合获取到个距离组合,即获取到10个距离组合,分别为距离组合1、2、3、4、5、6、7、8、9和10,且距离组合1为(L1,L4,L5)、距离组合2为(L1,L4,L6)、距离组合3为(L1、L5、L6)……距离组合10为(L5,L6,L7)。
步骤304:根据至少一个距离组合中的每个距离组合,获取每个距离组合对应的定位点,并将获取的定位点组成第一定位点集合;
根据每个距离组合中包括的距离对待定位的节点进行定位,得到每个距离组合对应的定位点。对待定位的节点进行一次定位的过程至少需要三个距离,即根据至少三个距离对待定位的节点进行定位,所以每个距离组合包括的距离数目n大于或等于3。
例如,参见图3-2,根据距离组合1、2、3、4、5、6、7、8、9和10分别对待定位点的节点进行定位,得到距离组合1、2、3、4、5、6、7、8、9和10分别对应的定位点S1,S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8、S9和S10。将得到的定位点S1,S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8、S9和S10组成第一定位点集合。
步骤305:获取第一定位点集合中包括的异常点。
在第一定位点集合中,如果定位点的定位误差越小,定位点与待定位的节点的实际位置越接近,如果定位点的定位误差越大,定位点与待定位的节点的实际位置相差越大。所以第一定位点集合中存在部分定位点聚集在待定位的节点的实际位置的附近,也存在部分定位点比较发散,而这些比较发散的定位点可能是异常点。而这些定位点往往是根据多径距离获取得到的。
参见图3-3,本步骤可以通过如下3051至3057的步骤实现,包括:
3051:从第一定位点集合中选择一个定位点并去除选择的定位点得到第二定位点集合;
例如,从第一定位点集合中选择定位点S1,从第一定位点集合中去除选择的定位点S1得到第二定位点集合,第二定位点集合包括定位点S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8、S9和S10。
3052:获取第一定位点集合的几何中心点和第二定位点集合的几何中心点;
具体地,根据第一定位点集合中的每个定位点的坐标计算第一平均坐标,将第一平均坐标对应的点作为第一定位点集合的几何中心点;根据第二定位点集合中的每个定位点的坐标计算第二平均坐标,将第二平均坐标对应的点作为第二定位点集合的几何中心点。
例如,根据第一定位点集合中的定位点S1,S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8、S9和S10的坐标计算第一平均坐标,将第一平均坐标对应的点P1作为第一定位点集合的几何中心点;根据第二定位点集合中的定位点S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8、S9和S10的坐标计算第二平均坐标,将第二平均坐标对应的点P2作为第二定位点集合的几何中心点。
3053:计算第一定位点集合的几何中心点和第二定位点集合的几何中心点之间的横坐标差值、纵坐标差值和竖坐标差值;
例如,计算第一定位点集合的几何中心点P1和第二定位点集合的几何中心点P2之间的横坐标差值为△x、纵坐标差值为△y和竖坐标差值为△z。
3054:判断计算出的横坐标差值、纵坐标差值和竖坐标差值中是否存在大于预设第一阈值的差值,如果存在,则执行3055,如果不存在,执行3056;
预设第一阈值的取值可以根据所要求的定位精度来设置。例如,当所要求的定位精度为厘米级,则设置预设第一阈值不超过9厘米;再如,当所要求的定位精度为3米级,则设置预设第一阈值不超过3米。
预设第一阈值的取值还可以根据步骤304中组成的第一定位点集合来设置,具体为:获取包括步骤304中组成的第一定位点集合中的所有定位点的最小空间的半径,根据预设系数和获取的半径,设置预设第一阈值的取值。例如,计算获取的半径与预设系数之间的乘积,将计算的乘积设置为预设第一阈值。预设系数可以为0.1、0.2或0.3等值。
3055:将选择的定位点确定为异常点,从第一定位点集合中去除该异常点;
由于异常点比较发散,离第一定位点集合的几何中心点较远,在获取第一定位点集合的几何中心点时对第一定位点集合的几何中心点影响较大。而非异常点聚集在第一定位点集合的几何中心点附近,离第一定位点集合的几何中心点较近,在获取第一定位点集合的几何中心点时对第一定位点集合的几何中心点影响较小。所以如果第一定位点集合的几何中心点与第二定位点集合的几何中心点之间的横坐标差值、纵坐标差值和竖坐标差值中存在大于预设第一阈值的差值,则可以将选择的定位点确定为异常点。
例如,假设计算出的横坐标差值△x、纵坐标差值△y和竖坐标差值△z中存在横坐标差值△x大于预设第一阈值,将选择的定位点S1确定为异常点,并从第一定位点集合中去除异常点S1,得到的第一定位点集合中包括定位点S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8、S9和S10。
3056:判断第一定位点集合是否还存在未选择的定位点,如果存在,则执行3057,如果不存在,则结束;
3057:从未选择的定位点中选择一个定位点,将第二定位点集合中的定位点更新为第一定位点集合中除选择的定位点以外的其他定位点,返回执行3053。
例如,从第一定位点集合中选择定位点S2,将第二定位点集合中的定位点更新为第一定位点集合中除选择的定位点S2以外的定位点S3、S4、S5、S6、S7、S8、S9和S10,然后返回执行3043。如此直到选择完第一定位点集合中的每个定位点,并最终得到的异常点为定位点S1和S3。
由于异常点比较发散,非异常点比较聚集。为了从第一定位点集合中识别出更多的异常点,在第一定位点集合中的每个定位点都被选择之后,还可以获取包含第一定位点集合中的所有定位点的最小空间的空间大小,该最小空间的形状可以为立方体或球形。如果该最小空间的空间大小大于预设第二阈值,则重新执行一次3051至3057的流程,直到获取的最小空间的空间大小小于或等于预设第二阈值时为止。
对于最小空间的空间大小,可以按如下方式获取,包括:
计算第一定位点集合的几何中心点分别与第一定位点集合中的每个定位点之间的距离,从计算出的距离中选择最大距离。
如果包含第一定位点集合中的每个定位点的最小空间为球形,则将选择的最大距离作为球形的半径大小并根据该半径大小计算出最小空间的空间大小。如果包含第一定位点集合中的每个定位点的最小空间为立方体,则计算选择的最大距离与数值2之间的乘积,将计算出的乘积作为立方体的对角线长度,根据该对角线长度计算出最小空间的空间大小。
步骤306:根据获取的异常点设置第二距离集合中的距离的权重,距离的权重用于表示该距离为多径距离的程度。
具体地,设置第二距离集合中的每个距离的权重初值,如设置的权重初值可以为0、1或2等数值,对于获取的每个异常点,获取该异常点对应的距离组合,增加该距离组合包括的每个距离的权重,如给每个距离的权重增加1、2或3等数值。
例如,设置第二距离集合中的距离L1、L4、L5、L6和L7的权重初值都为0。对于异常点S1,获取异常点S1对应的距离组合1为(L1,L4,L5),增加距离组合1包括的距离L1、L4和L5的权重,增加后的L1、L4和L5的权重都为1。对于异常点S3,获取异常点S3对应的距离组合3为(L1、L5、L6),增加距离组合3包括的距离L1、L5、L6的权重,增加后的L1、L5和L6的权重分别为2、2和1,如此得到第二距离集合中的距离L1、L4、L5、L6和L7的权重分别为2、1、2、1和0。
步骤307:从第二距离集合中选择权重满足第二预设条件的距离,并根据选择的距离对待定位的节点进行定位。
第二预设条件可以为选择权重最小的预设个数个距离,或选择权重小于预设权重阈值的距离。
基于上述两种第二预设条件,本步骤可以具体为:从第二距离集合中选择权重最小的预设个数个距离,或从第二距离集合中选择权重小于预设权重阈值的距离,根据选择的距离对待定位的节点进行定位,得到待定位的节点的位置。
例如,从第二距离集合中选择权重最小的三个距离分别为距离L4、L6和L7,根据选择的距离L4、L6和L7对待定位点的节点进行定位。
在本发明实施例中,当执行完步骤301得到第一距离集合后,可以直接根据第一距离集合对待定位的节点进行定位得到至少一个定位点,将至少一个定位点组成第一定位点集合,然后再继续执行步骤304到307的步聚,得到待定位的节点的位置。
在本发明实施例中,由于根据多个信号发射源中的两信号发射源之间的距离,从第一距离集合中识别并去除多径距离得到第二距离集合,从而在定位时不需要依赖环境模型并提高定位精度。进一步地,获取到第二距离集合中的每个距离的权重,从第二距离集合中选择权重满足第二预设条件的距离,根据选择的距离对待定位的节点进行定位,从而进一步提高定位精度。
实施例4
参见图4,本发明实施例4提供了一种对节点进行定位的装置,包括:
获取模块401,用于获取待定位的节点分别与多个信号发射源中的每个信号发射源之间的距离并将所述距离组成第一距离集合;
识别模块402,用于根据所述多个信号发射源中的两信号发射源之间的距离,从所述第一距离集合中识别并去除多径距离得到第二距离集合;
定位模块403,用于根据所述第二距离集合对所述待定位的节点进行定位。
优选的,所述识别模块402包括:
第一选择单元,用于根据所述每个信号发射源对应的一路信号,选择满足第一预设条件的信号发射源作为第一信号发射源;
计算单元,用于计算所述待定位的节点与所述第一信号发射源之间的距离和所述待定位的节点与第二信号发射源之间的距离的距离差值,所述第二信号发射源为除所述第一信号发射源以外的其他任一信号发射源;
确定单元,用于如果所述距离差值大于所述第一信号发射源与所述第二信号发射源之间的距离,则确定所述待定位的节点与所述第二信号发射源之间的距离为多径距离。
优选的,所述定位模块403包括:
获取单元,用于获取所述第二距离集合中的每个距离的权重,所述距离的权重用于表示所述距离为多径距离的程度;
第二选择单元,用于从所述第二距离集合中选择权重满足第二预设条件的距离;
定位单元,用于根据所述选择的距离对所述待定位的节点进行定位。
优选的,所述获取单元包括:
第一获取子单元,用于获取至少一个距离组合,所述距离组合包括所述第二距离集合中的任意预设个数个距离;
第二获取子单元,用于根据所述至少一个距离组合中的每个距离组合,获取所述每个距离组合对应的定位点并将所述定位点组成第一定位点集合;
第三获取子单元,用于获取所述第一定位点集合中包括的异常点;
设置子单元,用于根据所述获取的异常点设置所述第二距离集合中的每个距离的权重。
在本发明实施例中,由于根据多个信号发射源中的两信号发射源之间的距离,从第一距离集合中识别并去除多径距离,从而在定位时不需要依赖环境模型并提高定位精度。
实施例5
参见图5,本发明实施例5提供了一种对节点进行定位的装置,包括:
第一获取模块501,用于获取待定位的节点分别与多个信号发射源中的每个信号发射源之间的距离并将所述距离组成第一距离集合;
第二获取模块502,用于获取所述第一距离集合中的每个距离的权重,所述距离的权重用于表示所述距离为多径距离的程度;
选择模块503,用于从所述第一距离集合中选择权重满足第二预设条件的距离;
定位模块504,用于根据所述选择的距离对所述待定位的节点进行定位。
优选的,所述第二获取模块502包括:
第一获取单元,用于获取至少一个距离组合,所述距离组合包括所述第一距离集合中的任意预设个数个距离;
第二获取单元,用于根据所述至少一个距离组合中的每个距离组合,获取所述每个距离组合对应的定位点并将所述定位点组成第一定位点集合;
第三获取单元,用于获取所述第一定位点集合中包括的异常点;
设置单元,用于根据所述获取的异常点设置所述第一距离集合中的每个距离的权重。
优选的,所述第三获取单元包括:
第一选择子单元,用于从第一定位点集合中选择一个定位点并去除所述选择的定位点得到第二定位点集合;
计算子单元,用于计算所述第一定位点集合的几何中心点和所述第二定位点集合的几何中心点之间的横坐标差值、纵坐标差值和竖坐标差值;
确定子单元,用于如果所述横坐标差值、纵坐标差值和竖坐标差值中存在大于预设第一阈值的差值,则将所述选择的定位点确定为异常点。
进一步地,所述第三获取单元还包括:
第二选择子单元,用于如果所述横坐标差值、纵坐标差值和竖坐标差值中不存在大于预设第一阈值的差值,则从所述第一定位点集合中未选择的定位点中选择一个定位点,将所述第二定位点集合中的定位点更新为所述第一定位点集合中除所述选择的定位点以外其他定位点,然后执行所述计算所述第一定位点集合的几何中心点和所述第二定位点集合的几何中心点之间的横坐标差值、纵坐标差值和竖坐标差值的操作。
进一步地,所述第三获取单元还包括:
第三选择子单元,用于从所述第一定位点集合中去除所述异常点,再从所述第一定位点集合中未选择的定位点中选择一个定位点,将所述第二定位点集合中的定位点更新为所述第一定位点集合中除所述选择的定位点以外其他定位点,然后执行所述计算所述第一定位点集合的几何中心点和所述第二定位点集合的几何中心点之间的横坐标差值、纵坐标差值和竖坐标差值的操作。
进一步地,所述第三获取单元还包括:
获取子单元,用于如果所述第一定位点集合中的每个定位点都被选择,则获取包含所述第一定位点集合中的所有定位点的最小空间大小,如果所述最小空间大小大于预设第二阈值,则执行所述从第一定位点集合中选择一个定位点并去除所述选择的定位点得到第二定位点集合的操作。
在本发明实施例中,由于获取到第一距离集合中的每个距离的权重,从第一距离集合中选择权重满足第二预设条件的距离,根据选择的距离对待定位的节点进行定位,从而在定位时不需要依赖环境模型并提高定位精度。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成,也可以通过程序来指令相关的硬件完成,所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中,上述提到的存储介质可以是只读存储器,磁盘或光盘等。
以上所述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 (20)
1.一种对节点进行定位的方法,其特征在于,所述方法包括:
获取待定位的节点分别与多个信号发射源中的每个信号发射源之间的距离并将所述距离组成第一距离集合;
根据所述多个信号发射源中的两信号发射源之间的距离,从所述第一距离集合中识别并去除多径距离得到第二距离集合;
根据所述第二距离集合对所述待定位的节点进行定位。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述多个信号发射源中的两信号发射源之间的距离,从所述第一距离集合中识别多径距离,包括:
根据所述每个信号发射源对应的一路信号,选择满足第一预设条件的信号发射源作为第一信号发射源;
计算所述待定位的节点与所述第一信号发射源之间的距离和所述待定位的节点与第二信号发射源之间的距离的距离差值,所述第二信号发射源为除所述第一信号发射源以外的其他任一信号发射源;
如果所述距离差值大于所述第一信号发射源与所述第二信号发射源之间的距离,则确定所述待定位的节点与所述第二信号发射源之间的距离为多径距离。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述第二距离集合对所述待定位的节点进行定位,包括:
获取所述第二距离集合中的每个距离的权重,所述距离的权重用于表示所述距离为多径距离的程度;
从所述第二距离集合中选择权重满足第二预设条件的距离;
根据所述选择的距离对所述待定位的节点进行定位。
4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,所述获取所述第二距离集合中的每个距离的权重,包括:
获取至少一个距离组合,所述距离组合包括所述第二距离集合中的任意预设个数个距离;
根据所述至少一个距离组合中的每个距离组合,获取所述每个距离组合对应的定位点并将所述定位点组成第一定位点集合;
获取所述第一定位点集合中包括的异常点;
根据所述获取的异常点设置所述第二距离集合中的每个距离的权重。
5.一种对节点进行定位的方法,其特征在于,所述方法包括:
获取待定位的节点分别与多个信号发射源中的每个信号发射源之间的距离并将所述距离组成第一距离集合;
获取所述第一距离集合中的每个距离的权重,所述距离的权重用于表示所述距离为多径距离的程度;
从所述第一距离集合中选择权重满足第二预设条件的距离;
根据所述选择的距离对所述待定位的节点进行定位。
6.如权利要求5所述的方法,其特征在于,所述获取所述第一距离集合中的每个距离的权重,包括:
获取至少一个距离组合,所述距离组合包括所述第一距离集合中的任意预设个数个距离;
根据所述至少一个距离组合中的每个距离组合,获取所述每个距离组合对应的定位点并将所述定位点组成第一定位点集合;
获取所述第一定位点集合中包括的异常点;
根据所述获取的异常点设置所述第一距离集合中的每个距离的权重。
7.如权利要求6所述的方法,其特征在于,所述获取所述第一定位点集合中包括的异常点,包括:
从第一定位点集合中选择一个定位点并去除所述选择的定位点得到第二定位点集合;
计算所述第一定位点集合的几何中心点和所述第二定位点集合的几何中心点之间的横坐标差值、纵坐标差值和竖坐标差值;
如果所述横坐标差值、纵坐标差值和竖坐标差值中存在大于预设第一阈值的差值,则将所述选择的定位点确定为异常点。
8.如权利要求7所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
如果所述横坐标差值、纵坐标差值和竖坐标差值中不存在大于预设第一阈值的差值,则从所述第一定位点集合中未选择的定位点中选择一个定位点,将所述第二定位点集合中的定位点更新为所述第一定位点集合中除所述选择的定位点以外其他定位点,然后执行所述计算所述第一定位点集合的几何中心点和所述第二定位点集合的几何中心点之间的横坐标差值、纵坐标差值和竖坐标差值的操作。
9.如权利要求7所述的方法,其特征在于,所述将所述选择的定位点确定为异常点之后,还包括:
从所述第一定位点集合中去除所述异常点,再从所述第一定位点集合中未选择的定位点中选择一个定位点,将所述第二定位点集合中的定位点更新为所述第一定位点集合中除所述选择的定位点以外其他定位点,然后执行所述计算所述第一定位点集合的几何中心点和所述第二定位点集合的几何中心点之间的横坐标差值、纵坐标差值和竖坐标差值的操作。
10.如权利要求7所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
如果所述第一定位点集合中的每个定位点都被选择,则获取包含所述第一定位点集合中的所有定位点的最小空间大小,如果所述最小空间大小大于预设第二阈值,则执行所述从第一定位点集合中选择一个定位点并去除所述选择的定位点得到第二定位点集合的操作。
11.一种对节点进行定位的装置,其特征在于,所述装置包括:
获取模块,用于获取待定位的节点分别与多个信号发射源中的每个信号发射源之间的距离并将所述距离组成第一距离集合;
识别模块,用于根据所述多个信号发射源中的两信号发射源之间的距离,从所述第一距离集合中识别并去除多径距离得到第二距离集合;
定位模块,用于根据所述第二距离集合对所述待定位的节点进行定位。
12.如权利要求11所述的装置,其特征在于,所述识别模块包括:
第一选择单元,用于根据所述每个信号发射源对应的一路信号,选择满足第一预设条件的信号发射源作为第一信号发射源;
计算单元,用于计算所述待定位的节点与所述第一信号发射源之间的距离和所述待定位的节点与第二信号发射源之间的距离的距离差值,所述第二信号发射源为除所述第一信号发射源以外的其他任一信号发射源;
确定单元,用于如果所述距离差值大于所述第一信号发射源与所述第二信号发射源之间的距离,则确定所述待定位的节点与所述第二信号发射源之间的距离为多径距离。
13.如权利要求11所述的装置,其特征在于,所述定位模块包括:
获取单元,用于获取所述第二距离集合中的每个距离的权重,所述距离的权重用于表示所述距离为多径距离的程度;
第二选择单元,用于从所述第二距离集合中选择权重满足第二预设条件的距离;
定位单元,用于根据所述选择的距离对所述待定位的节点进行定位。
14.如权利要求13所述的装置,其特征在于,所述获取单元包括:
第一获取子单元,用于获取至少一个距离组合,所述距离组合包括所述第二距离集合中的任意预设个数个距离;
第二获取子单元,用于根据所述至少一个距离组合中的每个距离组合,获取所述每个距离组合对应的定位点并将所述定位点组成第一定位点集合;
第三获取子单元,用于获取所述第一定位点集合中包括的异常点;
设置子单元,用于根据所述获取的异常点设置所述第二距离集合中的每个距离的权重。
15.一种对节点进行定位的装置,其特征在于,所述装置包括:
第一获取模块,用于获取待定位的节点分别与多个信号发射源中的每个信号发射源之间的距离并将所述距离组成第一距离集合;
第二获取模块,用于获取所述第一距离集合中的每个距离的权重,所述距离的权重用于表示所述距离为多径距离的程度;
选择模块,用于从所述第一距离集合中选择权重满足第二预设条件的距离;
定位模块,用于根据所述选择的距离对所述待定位的节点进行定位。
16.如权利要求15所述的装置,其特征在于,所述第二获取模块包括:
第一获取单元,用于获取至少一个距离组合,所述距离组合包括所述第一距离集合中的任意预设个数个距离;
第二获取单元,用于根据所述至少一个距离组合中的每个距离组合,获取所述每个距离组合对应的定位点并将所述定位点组成第一定位点集合;
第三获取单元,用于获取所述第一定位点集合中包括的异常点;
设置单元,用于根据所述获取的异常点设置所述第一距离集合中的每个距离的权重。
17.如权利要求16所述的装置,其特征在于,所述第三获取单元包括:
第一选择子单元,用于从第一定位点集合中选择一个定位点并去除所述选择的定位点得到第二定位点集合;
计算子单元,用于计算所述第一定位点集合的几何中心点和所述第二定位点集合的几何中心点之间的横坐标差值、纵坐标差值和竖坐标差值;
确定子单元,用于如果所述横坐标差值、纵坐标差值和竖坐标差值中存在大于预设第一阈值的差值,则将所述选择的定位点确定为异常点。
18.如权利要求17所述的装置,其特征在于,所述第三获取单元还包括:
第二选择子单元,用于如果所述横坐标差值、纵坐标差值和竖坐标差值中不存在大于预设第一阈值的差值,则从所述第一定位点集合中未选择的定位点中选择一个定位点,将所述第二定位点集合中的定位点更新为所述第一定位点集合中除所述选择的定位点以外其他定位点,然后执行所述计算所述第一定位点集合的几何中心点和所述第二定位点集合的几何中心点之间的横坐标差值、纵坐标差值和竖坐标差值的操作。
19.如权利要求17所述的装置,其特征在于,所述第三获取单元还包括:
第三选择子单元,用于从所述第一定位点集合中去除所述异常点,再从所述第一定位点集合中未选择的定位点中选择一个定位点,将所述第二定位点集合中的定位点更新为所述第一定位点集合中除所述选择的定位点以外其他定位点,然后执行所述计算所述第一定位点集合的几何中心点和所述第二定位点集合的几何中心点之间的横坐标差值、纵坐标差值和竖坐标差值的操作。
20.如权利要求17所述的装置,其特征在于,所述第三获取单元还包括:
获取子单元,用于如果所述第一定位点集合中的每个定位点都被选择,则获取包含所述第一定位点集合中的所有定位点的最小空间大小,如果所述最小空间大小大于预设第二阈值,则执行所述从第一定位点集合中选择一个定位点并去除所述选择的定位点得到第二定位点集合的操作。
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