CN105334497B - 一种三维定位方法和装置 - Google Patents

Abstract

本申请实公开了一种三维定位方法和装置。本申请选取RSSI值大于一定阈值的AP点作为定位AP点，在尽可能的增加定位AP点的同时减小误差。根据选取的AP点以三个AP点为一个基位点集生成基位点集集合，并对每个基位点集查找不在基位点集确定的平面上的AP点，根据基位点集和不在基位点集平面上的AP点计算基位坐标，即采用4个不在同一平面的AP点进行坐标计算，再根据所有计算得到的基位坐标得到定位坐标。从而克服相关技术中只能获得二维平面坐标的问题，且采用获得多个基位点集来得到多个基位坐标，再通过多个基位坐标来获得定位坐标的方式，降低系统误差和运算误差，提高了三维定位的精度。

Description

一种三维定位方法和装置

技术领域

本发明涉及无线定位技术领域，尤其涉及一种三维定位方法和装置。

背景技术

随着数据和多媒体业务的快速增加，人们对定位与导航的需求日益增大，尤其在复杂的室内环境或工作环境，例如机场大厅、展厅、仓库、超市、图书馆、停车场、矿井等环境中，常常需要确定移动终端或其持有者，以及设施或物品在室内的位置信息。同时，随着WIFI芯片在各类用户智能终端，例如智能手机、平板电脑和可穿戴智能设备等中的广泛普及，WIFI定位技术也成为当前主流和最具发展潜力的定位技术手段之一。

但现阶段，利用WIFI的定位技术主要集中在二维平面定位，不能实现三维空间定位，而三维空间定位相比二维平面定位更具有应用前景，特别是一些环境必须依靠三维定位来满足更高的要求，例如灾后救援、矿井安全监控、场馆安保等，在这些环境下，需要更准确地知道人员、设备或物品在空间上的具体位置，以实施及时有效的救援或安全保障，而二维平面定位在这种情况下则显得捉襟见肘。

WIFI二维平面定位通常采用三角定位法，定位终端检测到附近AP点(WirelessAccess Point，无线访问接入点，亦称无线访问接入点)的无线信号，从中选择三个AP 点，将被定位终端接收到的三个AP点的无线信号的RSSI(Received Signal StrengthIndication接收的信号强度指示)值，转换为被定位对象(定位终端本身，或持定位终端的人，或附有定位终端的设备或物品等)到三个AP点的距离，通过已知的三个AP点的位置坐标和被定位对象到三个AP点的距离，计算得到被定位对象的位置坐标，亦即已知三点的坐标和待测点到三点的距离，得到待测点的坐标。但由于误差的存在，例如，测量误差和RSSI值转换为距离的误差，使得三角定位法常常无解，无法求取得到待测点的坐标，而且由于三个点只能构成平面，因而只能得到二维平面定位坐标，无法实现三维定位。

发明内容

为克服相关技术中不能实现WIFI三维空间定位的问题，本申请提供一种基于WIFI的三维定位方法和装置。

根据本申请实施例的第一方面，提供一种三维定位方法，包括：

选择信号强度指示值大于阈值的无线访问接入点；

构建基位点集集合，所述基位点集由三个互不相同的无线访问接入点构成，所述基位点集集合为信号强度指示值大于阈值的无线访问接入点生成的基位点集的集合；

计算基位坐标，对每一个基位点集，在除去所述基位点集的无线访问接入点后，在余下的信号强度指示值大于阈值的无线访问接入点中查找在所述基位点集确定的平面之外的无线访问接入点，对在所述基位点集确定的平面之外的无线访问接入点，根据该无线访问接入点和所述基位点集计算基位坐标；

根据计算得到的所有基位坐标，确定定位终端的定位坐标。

其中，可选的，选择信号强度指示值大于阈值的无线访问接入点后，将无线访问接入点根据其信号强度指示值按降序排列。

可选的，所述构建基位点集集合，包括：

以三个无线访问接入点为移动窗的大小，从无线访问接入点序列的第一个无线访问接入点开始，至第n-2个无线访问接入点结束，每次向后平移一个无线访问接入点，以移动窗中的无线访问接入点依次作为第i基位点集，其中，所述无线访问接入点序列由信号强度指示值大于阈值的无线访问接入点排列而成，n为无线访问接入点序列中无线访问接入点的个数，i为整数且等于1至n-2。

可选的，所述计算基位坐标，包括：

当i取值从1至n-2时，对第i个基位点集，判断无线访问接入点序列中第i+3个至第n个无线访问接入点是否在第i个基位点集确定的平面内；

当第i+3个至第n个无线访问接入点中第k个无线访问接入点在第i个基位点集确定的平面之外时，根据第i个基位点集以及第k个无线访问接入点计算定位终端的基位坐标，

其中，k为整数，且在i+3和n确定的闭区间之内。

可选的，所述三维定位方法，在选择信号强度指示值大于阈值的无线访问接入点之前，还包括：

布设无线访问接入点，使定位终端在任一个位置检测到的无线访问接入点的个数大于4个，且存在至少一个无线访问接入点在其他无线访问接入点确定的平面之外。

可选的，所述根据计算得到的所有基位坐标确定定位终端的定位坐标，包括：

在所有基位坐标中去除粗差；

根据去除粗差后的基位坐标确定定位终端的定位坐标。

根据本申请实施例的第二方面，提供一种三维定位装置，包括：

选择单元，用于选择信号强度指示值大于阈值的无线访问接入点；

基位点集集合构建单元，用于根据无线访问接入点生成基位点集集合，所述基位点集由三个互不相同的无线访问接入点构成，所述基位点集集合为信号强度指示值大于阈值的无线访问接入点生成的基位点集的集合；

基位坐标计算单元，用于对每一个基位点集，在除去所述基位点集的无线访问接入点后，在余下的信号强度指示值大于阈值的无线访问接入点中查找在所述基位点集确定的平面之外的无线访问接入点，对在所述基位点集确定的平面之外的无线访问接入点，根据该无线访问接入点和所述基位点集计算基位坐标；

定位坐标计算单元，用于根据计算得到的所有基位坐标，计算定位终端的定位坐标。

可选的，所述基位点集集合构建单元，包括：

移动窗平移单元，用于以三个无线访问接入点为移动窗的大小，从无线访问接入点序列的第一个无线访问接入点开始，至第n-2个无线访问接入点结束，每次向后平移一个无线访问接入点；

基位点集生成单元，用于将移动窗中的无线访问接入点依次作为第i基位点集，其中，所述无线访问接入点序列由信号强度指示值大于阈值的无线访问接入点排列而成，n为无线访问接入点序列中的无线访问接入点个数，i为整数且等于1至n-2；

可选的，所述基位坐标计算单元，包括：

平面判断单元，用于对第i个基位点集，判断无线访问接入点序列中第i+3个至第n个无线访问接入点是否在第i个基位点集确定的平面内；

计算单元，用于当第i+3个至第n个无线访问接入点中第k个无线访问接入点在第i个基位点集确定的平面之外时，根据第i个基位点集以及第k个无线访问接入点计算定位终端的基位坐标；

基位坐标存储单元，用于存储所有基位坐标，

其中，k为整数，且在i+3和n确定的闭区间之内，i为整数且等于1至n-2。

可选的，所述定位坐标计算单元，包括：

粗差去除单元，用于在所有基位坐标中去除粗差；

基位坐标处理单元，用于根据去除粗差后的基位坐标计算定位终端的定位坐标。

本申请实施例提供的技术方案可以包括如下有益效果：选取RSSI值大于一定阈值的AP点作为定位AP点，因为距离过大信号衰减过多的信号计算误差大，因此忽略掉这些点，在尽可能的增加定位AP点的同时减小误差，以获得更高的计算精度。根据选取的AP点以三个AP点为一个基位点集生成基位点集集合，并对每个基位点集查找不在基位点集确定的平面上的AP点，根据基位点集和不在基位点集平面上的AP点计算基位坐标，即采用4个不在同一平面的AP点计算基位坐标，在根据所有计算得到的基位坐标得到定位坐标。所得到的定位坐标为三维立体空间坐标，从而克服相关技术中只能获得二维平面坐标的问题，且采用获得多个基位点集来得到多个基位坐标，再通过多个基位坐标来获得定位坐标的方式，降低系统误差和运算误差，提高三维定位的精度。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请一示例性实施例示出的一种三维定位方法的流程示意图。

图2为本申请另一示例性实施例示出的一种三维定位方法的流程示意图。

图3为图2所示实施例中移动窗的移动示意图。

图4为本申请一示例性实施例示出的一种三维定位装置的框图。

图5为本申请另一示例性实施例示出的一种三维定位装置的框图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。

为了全面理解本申请，在以下详细描述中提到了众多具体的细节，但是本领域技术人员应该理解，本申请可以无需这些具体细节而实现。在其他实施例中，不详细描述公知的方法、过程、组件和电路，以免不必要地导致实施例模糊。

为了便于理解本申请，先对本申请的WIFI定位技术应用环境和原理作简要说明。在需要进行定位的地方，设置AP点，并记录各个AP的位置坐标。定位终端接收到附近AP点的无线信号，并检测各个无线信号的RSSI值，将接收到的各个无线信号根据其RSSI值转换成定位终端至各个AP点的距离，根据定位终端至各个AP点的距离和各个AP点的位置坐标进行方程求解确定定位终端的位置坐标，即定位坐标。其中，各个AP点的位置坐标可以存储于网络控制器(Network Control，NC)(服务器)中，定位终端可以在本地向服务器请求AP的位置坐标信息，并在本地完成定位坐标的计算。或者，定位终端向周围可检测到的AP点发送探测报文，收到探测报文的AP点将收到的探测报文强度值(即RSSI值)发送至NC，NC根据接收到的各个AP点发送的探测报文强度值得到定位终端与各个AP点的距离，结合各个AP点的坐标，完成定位坐标的计算，并将计算的结果返回至被定位终端。

第一方面，本申请实施例提供一种三维定位方法，图1为本申请一示例性实施例示出的一种三维定位方法的流程示意图。如图1所示，在一种可能的实施方式中，所述方法包括：

在步骤S101中，选择信号强度指示值大于阈值的无线访问接入点；

其中，所述阈值用于去除RSSI值过小的AP点，RSSI值过小的AP点与定位终端的距离远，且由于信号衰减较多，定位终端或NC接收到的信号误差大，去除RSSI值过小的AP点，可以提高运算精度，节省运算资源。所述阈值可以为固定值，也可以根据定位终端或NC接收的RSSI值的个数，即定位终端可以根据检测到的AP点的个数来决定，例如，当检测到的AP点个数较多时，设置阈值较大，当检测到的AP点个数较少时，设置阈值较小，从而在减小误差的基础上选择尽可能多的AP点参与定位运算，提高运算精度，但所述阈值的选取应保证参与定位运算的AP点的个数不少于4个。

在步骤S102中，构建基位点集集合，所述基位点集由三个互不相同的无线访问接入点构成，所述基位点集集合为信号强度指示值大于阈值的无线访问接入点生成的基位点集的集合；

在步骤S103中，计算基位坐标，对每一个基位点集，在除去所述基位点集的无线访问接入点后，在信号强度指示值大于阈值的余下的无线访问接入点中查找在所述基位点集确定的平面之外的无线访问接入点，对在所述基位点集确定的平面之外的无线访问接入点，根据该无线访问接入点和所述基位点集计算基位坐标；

其中，步骤S102中，基位点集集合可以为信号强度指示值大于阈值的无线访问接入点所能生成的所有基位点集的集合，例如，信号强度指示值大于阈值的AP点为5个，则所能生成的基位点集个数为但在执行步骤103时，由于是利用不在同一平面的4个点构成空间点集来计算基位坐标，不同的基位点集可能产生相同的空间点集，例如，将5个AP点标记为a1、a2、a3、a4、a5，其中设a4在基位点集(a1,a2,a3)确定的平面外，则(a1,a2,a3,a4)可以构成空间点集，而a1和基位点集(a2,a3,a4)也必定不在同一平面，构成的空间点集也为(a1,a2,a3,a4)，因而采用选择的AP点所能生成的所有基位点集构建基位点集集合，可能会在后续的计算中产生重复计算。重复计算不影响计算结果，但会浪费计算资源，因此可以选择信号强度指示值大于阈值的无线访问接入点所能生成的所有基位点集中的一部分来构建基位点集集合，例如，选择包含的AP点RSSI值较大的基位点集，且所选择的基位点集不能全部在一个平面上。或者，采用选择的AP点所能生成的所有基位点集构建基位点集集合，在步骤S103的计算中，对重复的空间点集只计算一次，以节省计算资源，提高运算效率。

其中，步骤S103中，对每个基位点集，在除去所述基位点集的无线访问接入点后，在余下的信号强度指示值大于阈值的无线访问接入点中查找在所述基位点集确定的平面之外的无线访问接入点，所查找到的无线访问接入点可能有多个，可以选取所有所查找到的无线访问接入点，对每个无线访问接入点，根据该无线访问接入点和对应的基位点集计算基位坐标，从而可以得到更多的基位坐标来进行后续定位坐标的计算，有利于提高精度，也可以选取查找到的无线访问接入点中的一个或若干个来计算相应的基位坐标，有利于节省计算资源。

以下说明基位坐标计算的原理。本申请中AP点的坐标以三维坐标表示，设某个基位点集中的三个AP点坐标分别为：(x1,y1,z1)、(x2,y2,z2)、(x3,y3,z3)，查找到一个不在基位点集确定的平面的AP点(x4,y4,z4)，定位终端至以上四个AP点的距离分别为d1、d2、d3、d4，d1、d2、d3、d4可以由四个AP点对应的RSSI值换算得到(例如可以选择一两个AP点作为参考AP点，根据该定位终端与上述4个AP点的信号强度值以及参考AP点与上述4个AP点的信号强度值，各AP点的坐标已知，则可以知道定位终端与对应AP的距离)，若定位终端的定位坐标为(x,y,z)，则根据方程组：

求解方程，得到定位坐标为：

对于不在同一平面的四个AP点，可以得到唯一的方程解，即定位坐标。由此不仅克服相关技术中采用平面定位无法得到三维空间坐标、尤其是难以获得高度坐标的问题，而且克服相关技术中采用平面定位无解的问题。

通过步骤S102和步骤S103对每个基位点集计算相应的基位坐标，并存储计算得到的所有基位坐标。

在步骤S104中，根据计算得到的所有基位坐标，确定定位终端的定位坐标。

其中，由于系统误差、测量误差和计算误差的存在，虽然根据每个基位点集获得的每个基位坐标都是唯一的，但每个基位坐标和定位终端实际的位置之间都存在误差，为减小误差，由步骤S102和步骤S103计算得到多个基位坐标，再根据得到的所有基位坐标，确定定位终端的定位坐标。所述根据计算得到的所有基位坐标，确定定位终端的定位坐标，可以采用常规的均值计算方法，例如算术平均值、均方根平均值。在一种可能的实施方式中，可以对每个基位坐标根据其对应的基位点集的排序，分配相应的加权参数，然后求取所有基位坐标的加权平均值作为定位坐标。所述根据计算得到的所有基位坐标，确定定位终端的定位坐标，还可以采用常规的滤波计算方法，例如中值平均滤波或递推平均滤波，采取滤波算法相比均值计算方法有更高的精度。

本申请的实施例在实施前，还包括布设无线访问接入点，使定位终端在任一个位置检测到的无线访问接入点的个数大于4个，且存在至少一个无线访问接入点在其他无线访问接入点确定的平面之外。即所述AP点的布置应避免在定位终端可检测到的范围内所有AP点在一个平面上。为了使定位计算更精确，应布置多个AP点，并且定位终端在任一个需要定位的位置检测到的AP点的个数应至少不小于4个。同时，在AP点坐标的测量中测量AP点的三维坐标，并记录、存储AP点的三维坐标。

图2为本申请另一示例性实施例示出的一种三维定位方法的流程示意图。如图2所示，在一种可能的实施方式中，所述方法包括：

在步骤S201中，选择定位终端接收的信号强度指示值大于阈值的无线访问接入点，将无线访问接入点按接收的信号强度指示值按降序排列；

通过阈值选取AP点后，将AP点按其RSSI值降序排列，有利于在后续计算中选择RSSI值大的AP点优先参与运算，由于RSSI值大的AP点通常信号误差较小，选择RSSI值大的AP点进行计算有利于提高计算精度。但只考虑RSSI值大的AP点会使偏差难以校正，将AP点按RSSI值降序排列后，在后续计算中可以依序考虑各个AP点，兼顾计算精度和偏差校正。

在步骤S202中，以三个无线访问接入点为移动窗的大小，从降序排列的第一个无线访问接入点开始，至第n-2个无线访问接入点结束，每次向后平移一个无线访问接入点，以移动窗中的无线访问接入点依次作为第i基位点集，其中，n为降序排列中的无线访问接入点个数，i为整数且等于1至n-2；

其中，可以选择降序排列中的前三个无线访问接入点作为第一基位点集，开始移动窗的平移，以依序获得各个基位点集。移动窗每次向后平移一个AP点，在一种可能的实施方式中，移动窗也可以每次向后平移预设步长，所述预设步长为事先设置的移动窗每次向后平移的AP点个数。所述预设步长可以大于1，预设步长大于1时，通过移动窗获得的基位点集相比步长为1时要少，在信号强度较高，信号误差较小的情况下，可以选择较少的基位点集以节省计算资源。本实施例中移动窗每次向后平移一个AP点，以在降序排列的基础上获得较多的基位点集，且获得的基位点集依递减顺序包含了各个大小的RSSI值的AP点，同时，本实施例获得的基位点集集合相比以所有AP点所能生成的所有基位点集集合而言要少，因此本实施例构建基位点集集合的方式兼顾了保证计算精度和节省计算资源。

其中，移动窗的移动情况如图3所示，实线框为移动窗当前的位置，虚线框为移动窗的移动轨迹，标记1至n为定位终端检测到的AP点。移动窗移动的步长为1个无线访问接入点，通过移动窗获得基位点集，每个基位点集包含三个AP点，三个AP点构成一个平面(无限平面)。对于n个AP点的排列，将得到n-2个基位点集，亦即获得n-2个平面，根据AP点的布设情况，n-2个平面中可能有重复的平面，但并不影响本申请实施例的原理和应用。

在步骤S203中，当i取值从1至n-2时，对第i个基位点集，判断降序排列中第i+3个至第n个无线访问接入点是否在第i个基位点集确定的平面内，当第i+3个至第n个无线访问接入点中第k个无线访问接入点在第i个基位点集确定的平面之外时，根据第i个基位点集以及第k个无线访问接入点计算定位终端的基位坐标，其中，k为整数，且在i+3和n确定的闭区间之内；

其中，对第i个基位点集(由于i等于1至n-2，因此相当于对每个基位点集)，判断降序排列中第i+3个至第n个无线访问接入点是否在第i个基位点集确定的平面内，亦即判断降序排列中，第i个基位点集中的最后一个AP点之后的每个AP点是否在第i个基位点集确定的平面内，如果存在不在第i个基位点集确定的平面内的AP点，根据第i个基位点集和该AP点计算定位终端的基位坐标，如果存在多个不在第i个基位点集确定的平面内的AP点，对每个不在第i个基位点集确定的平面内的AP点，根据该AP点和第i个基位点集计算定位终端的基位坐标。其中，基位坐标的计算与图1所示实施例中的步骤S103对基位坐标的计算相同。

在一种可能的实施方式中，步骤S202和步骤S203可以同时执行，即通过移动窗每得到一个基位点集，根据该基位点集执行步骤S203得到该基位点集对应的一个或多个基位坐标；在另一种可能的实施方式中，步骤S202执行完毕，得到各个基位点集后，对每个基位点集执行步骤S203。

在步骤S204中，根据计算得到的所有基位坐标，确定定位终端的定位坐标。

步骤S204与图1所示实施例中的步骤S104相同。

对步骤S204而言，在一种可能的实施方式中，可以包括：

(1)在所有基位坐标中去除粗差；

(2)根据去除粗差后的基位坐标确定定位终端的定位坐标。

其中，所述去除粗差为去除基位坐标中误差较大的点，去除粗差可以采用常规的粗差判定原则，例如Dixon检验法或Grubbs检验法等，通过粗差判断原则找出异常值，即误差较大的点，去除误差较大的点后，根据去除粗差后的基位坐标确定定位终端的定位坐标。所述根据去除粗差后的基位坐标确定定位终端的定位坐标，可以采用常规的均值计算方法或滤波计算方法。通过去除粗差可以减小误差，提高计算精度，得到更准确的定位坐标。

通过以上的方法实施例的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，并存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台智能设备执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储数据和程序代码的介质。

第二方面，本申请实施例提供一种三维定位装置，图4为本申请一示例性实施例示出的一种三维定位装置的框图。如图4所示，在一种可能的实施方式中，所述装置包括：

选择单元U401，用于选择信号强度指示值大于阈值的无线访问接入点；

基位点集集合构建单元U402，与U401连接，用于根据无线访问接入点生成基位点集集合，所述基位点集由三个互不相同的无线访问接入点构成，所述基位点集集合为信号强度指示值大于阈值的无线访问接入点生成的基位点集的集合；

基位坐标计算单元U403，与U402连接，用于对每一个基位点集，在除去所述基位点集的无线访问接入点后，在余下的信号强度指示值大于阈值的无线访问接入点中查找在所述基位点集确定的平面之外的无线访问接入点，对在所述基位点集确定的平面之外的无线访问接入点，根据该无线访问接入点和所述基位点集计算基位坐标；

定位坐标计算单元U404，与U403连接，用于根据计算得到的所有基位坐标，计算定位终端的定位坐标。

图5为本申请另一示例性实施例示出的一种三维定位装置的框图。如图5所示，在一种可能的实施方式中，所述装置包括：

选择单元U501，用于选择信号强度指示值大于阈值的无线访问接入点；

基位点集集合构建单元U502，与U501连接，用于以三个无线访问接入点为移动窗的大小，从无线访问接入点序列的第一个无线访问接入点开始，至第n-2个无线访问接入点结束，每次向后平移一个无线访问接入点，以移动窗中的无线访问接入点依次作为第i基位点集，其中，所述无线访问接入点序列由信号强度指示值大于阈值的无线访问接入点排列而成，n为无线访问接入点序列的无线访问接入点个数，i为整数且等于1至n-2；

基位坐标计算单元U503，与U502连接，用于当i取值从1至n-2时，对第i个基位点集，判断无线访问接入点序列中第i+3个至第n个无线访问接入点是否在第i个基位点集确定的平面内，当第i+3个至第n个无线访问接入点中第k个无线访问接入点在第i个基位点集确定的平面之外时，根据第i个基位点集以及第k个无线访问接入点计算定位终端的基位坐标；

定位坐标计算单元U504，与U503连接，用于根据计算得到的所有基位坐标，计算定位终端的定位坐标。

其中，基位点集集合构建单元U502，包括：

移动窗平移单元U5021，用于以三个无线访问接入点为移动窗的大小，从无线访问接入点序列的第一个无线访问接入点开始，至第n-2个无线访问接入点结束，每次向后平移一个无线访问接入点；

基位点集生成单元U5022，与U5021连接，用于将移动窗中的无线访问接入点依次作为第i基位点集。

其中，基位坐标计算单元U503，包括：

平面判断单元U5031，用于对第i个基位点集，判断无线访问接入点序列中第i+3个至第n个无线访问接入点是否在第i个基位点集确定的平面内；

计算单元U5032，与U5031连接，用于当第i+3个至第n个无线访问接入点中第k个无线访问接入点在第i个基位点集确定的平面之外时，根据第i个基位点集以及第k个无线访问接入点计算定位终端的基位坐标，其中，k为整数，且在i+3和n确定的闭区间之内；

基位坐标存储单元U5033，与U5032连接，用于存储所有基位坐标。

其中，定位坐标计算单元U504，包括：

粗差去除单元U5041，用于在所有基位坐标中去除粗差；

基位坐标处理单元U5042，与U5041连接，用于根据去除粗差后的基位坐标计算定位终端的定位坐标。

其中，所述粗差去除单元可以执行常规的粗差判定规则来去除误差较大的AP点。所述基位坐标处理单元，可以用于根据所有基位坐标进行均值计算，或者用于根据所有基位坐标进行滤波计算。

为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种单元分别描述。当然，在实施本发明时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置或系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置及系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者逆序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种三维定位方法，其特征在于，包括：

选择信号强度指示值大于阈值的无线访问接入点；

构建基位点集集合，所述基位点集由三个互不相同的无线访问接入点构成，所述基位点集集合为信号强度指示值大于阈值的无线访问接入点生成的基位点集的集合；

计算基位坐标，对每一个基位点集，在除去所述基位点集的无线访问接入点后，在余下的信号强度指示值大于阈值的无线访问接入点中查找在所述基位点集确定的平面之外的无线访问接入点，对在所述基位点集确定的平面之外的无线访问接入点，根据该无线访问接入点和所述基位点集计算基位坐标；

根据计算得到的所有基位坐标，确定定位终端的定位坐标，对每个基位坐标根据其对应的基位点集的排序，分配相应的加权参数，然后求取所有基位坐标的加权平均值作为定位坐标；

选择信号强度指示值大于阈值的无线访问接入点后，将无线访问接入点根据其信号强度指示值按降序排列；

所述构建基位点集集合，包括：

以三个无线访问接入点为移动窗的大小，从无线访问接入点序列的第一个无线访问接入点开始，至第n-2个无线访问接入点结束，每次向后平移一个无线访问接入点，以移动窗中的无线访问接入点依次作为第i基位点集，其中，所述无线访问接入点序列由信号强度指示值大于阈值的无线访问接入点排列而成，n为无线访问接入点序列中无线访问接入点的个数，i为整数且等于1至n-2。

2.如权利要求1所述的三维定位方法，其特征在于，所述计算基位坐标，包括：

当i取值从1至n-2时，对第i个基位点集，判断无线访问接入点序列中第i+3个至第n个无线访问接入点是否在第i个基位点集确定的平面内；

当第i+3个至第n个无线访问接入点中第k个无线访问接入点在第i个基位点集确定的平面之外时，根据第i个基位点集以及第k个无线访问接入点计算定位终端的基位坐标，

其中，k为整数，且在i+3和n确定的闭区间之内。

3.如权利要求1所述的三维定位方法，其特征在于，在选择信号强度指示值大于阈值的无线访问接入点之前，还包括：

布设无线访问接入点，使定位终端在任一个位置检测到的无线访问接入点的个数大于4个，且存在至少一个无线访问接入点在其他无线访问接入点确定的平面之外。

4.如权利要求1所述的三维定位方法，其特征在于，所述根据计算得到的所有基位坐标确定定位终端的定位坐标，包括：

在所有基位坐标中去除粗差；

根据去除粗差后的基位坐标确定定位终端的定位坐标。

5.一种三维定位装置，其特征在于，包括：

选择单元，用于选择信号强度指示值大于阈值的无线访问接入点；

基位点集集合构建单元，用于根据无线访问接入点生成基位点集集合，所述基位点集由三个互不相同的无线访问接入点构成，所述基位点集集合为信号强度指示值大于阈值的无线访问接入点生成的基位点集的集合；

基位坐标计算单元，用于对每一个基位点集，在除去所述基位点集的无线访问接入点后，在余下的信号强度指示值大于阈值的无线访问接入点中查找在所述基位点集确定的平面之外的无线访问接入点，对在所述基位点集确定的平面之外的无线访问接入点，根据该无线访问接入点和所述基位点集计算基位坐标；

定位坐标计算单元，用于根据计算得到的所有基位坐标，计算定位终端的定位坐标，对每个基位坐标根据其对应的基位点集的排序，分配相应的加权参数，然后求取所有基位坐标的加权平均值作为定位坐标；

所述基位点集集合构建单元，包括：

移动窗平移单元，用于以三个无线访问接入点为移动窗的大小，从无线访问接入点序列的第一个无线访问接入点开始，至第n-2个无线访问接入点结束，每次向后平移一个无线访问接入点；

基位点集生成单元，用于将移动窗中的无线访问接入点依次作为第i基位点集，其中，所述无线访问接入点序列由信号强度指示值大于阈值的无线访问接入点排列而成，n为无线访问接入点序列中的无线访问接入点个数，i为整数且等于1至n-2。

6.如权利要求5所述的三维定位装置，其特征在于，所述基位坐标计算单元，包括：

平面判断单元，用于对第i个基位点集，判断无线访问接入点序列中第i+3个至第n个无线访问接入点是否在第i个基位点集确定的平面内；

计算单元，用于当第i+3个至第n个无线访问接入点中第k个无线访问接入点在第i个基位点集确定的平面之外时，根据第i个基位点集以及第k个无线访问接入点计算定位终端的基位坐标；

基位坐标存储单元，用于存储所有基位坐标，

其中，k为整数，且在i+3和n确定的闭区间之内，i为整数且等于1至n-2。

7.如权利要求5所述的三维定位装置，其特征在于，所述定位坐标计算单元，包括：

粗差去除单元，用于在所有基位坐标中去除粗差；

基位坐标处理单元，用于根据去除粗差后的基位坐标计算定位终端的定位坐标。