CN107659893B - 一种误差补偿方法、装置、电子设备及可读存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供了一种误差补偿方法、装置、电子设备及可读存储介质,应用于无线定位技术领域,所述方法包括:根据待定位终端接收的多个信号的初始信号强度和距离计算公式,得到待定位终端分别到多个锚节点的初始距离;根据多个初始距离以及位置计算公式,计算待定位终端的初始位置坐标;根据获取的多个锚节点的位置坐标、待定位终端的行进方向和初始位置坐标,确定待定位终端分别对于各锚节点是否存在人体遮挡;通过预先建立的人体遮挡误差模型,确定待定位终端在初始位置坐标对应的存在人体遮挡的锚节点的人体遮挡误差;根据人体遮挡误差对待定位终端接收的信号强度进行更新。本发明实施例可以得到更为准确的定位系统中的人体遮挡误差。
Description
技术领域
本发明涉及无线定位技术领域,特别是涉及一种误差补偿方法、装置、电子设备及可读存储介质。
背景技术
目前,ILBS(Indoor Location Based Service,室内位置服务)因其巨大的社会和经济潜力而得到广泛的关注与研究。GPS(Global Position System,全球定位系统)、北斗、GLONASS(格洛纳斯)、Galileo(伽利略)等全球卫星定位系统能够提供较为精确的室外位置服务。但是在室内复杂环境下,卫星定位信号由于建筑物等遮挡造成较大衰减,无法满足室内高精度位置服务的需求。为了实现室内复杂环境下的高精度定位,很多室内定位技术,如Wi-Fi(Wireless-Fidelity,无线保真)、蓝牙、超宽带、INS(Inertial Navigation System,惯性导航系统)等被提出。
室内定位技术中,基于测距的定位技术包括:基于信号强度测距的定位和基于信号到达时间的定位。基于信号强度测距的定位技术是利用信号强度和路径损耗模型来计算待定位点到锚节点的距离,进而解算出待定位点的位置,典型的定位技术包括:蓝牙定位和可见光定位。其中,蓝牙定位技术由于其信号稳定性强、系统布设简易且成本低、兼容现有商用智能手机等特点,成为室内定位技术的研究热点之一。基于信号强度测距的定位虽然系统扩展性好,但是在人体遮挡环境下,信号强度存在较大衰减。
现有关于人体遮挡对无线信号传输影响的方法中,基于非视距判别的误差补偿主要是利用无线信号的统计分布规律来判别信号传输路径是否存在非视距情况,并对非视距情况下的信号测量值进行相应的补偿,常见的方法包括:基于观测量方差的非视距判别、基于信道冲激响应测量的非视距判别等,由于基于非视距判别的误差补偿方法仅通过单一观测量,如信号强度或信号到达时间等,进行非视距情况的判别与误差补偿的计算,因此,误差补偿的准确性较低,进而导致定位精度较低。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种误差补偿方法、装置、电子设备及可读存储介质,以提高定位系统中人体遮挡误差补偿的准确性,进而提高定位精度。具体技术方案如下:
本发明实施例提供了一种误差补偿方法,所述方法包括:
根据待定位终端接收的多个信号的初始信号强度和距离计算公式,得到所述待定位终端分别到多个锚节点的初始距离,所述多个信号是所述多个锚节点发射的;
根据多个初始距离以及位置计算公式,计算所述待定位终端的初始位置坐标;
根据获取的所述多个锚节点的位置坐标、所述待定位终端的行进方向和所述初始位置坐标,确定所述待定位终端分别对于各锚节点是否存在人体遮挡;
通过预先建立的人体遮挡误差模型,确定所述待定位终端在所述初始位置坐标对应的存在人体遮挡的锚节点的人体遮挡误差,所述人体遮挡误差模型是通过对采集到的位于不同位置坐标的测量终端接收的、存在人体遮挡时和不存在人体遮挡时的信号强度进行高斯拟合得到的;
将所述待定位终端接收的所述存在人体遮挡的锚节点发射的信号的信号强度更新为、所述待定位终端接收的所述存在人体遮挡的锚节点发射的信号的初始信号强度与所述存在人体遮挡的锚节点的人体遮挡误差之和。
可选的,在所述将所述待定位终端接收的所述存在人体遮挡的锚节点发射的信号的信号强度更新为、所述待定位终端接收的所述存在人体遮挡的锚节点发射的信号的初始信号强度与所述存在人体遮挡的锚节点的人体遮挡误差之和之后,所述方法还包括:
根据更新后的信号强度和所述距离计算公式,得到所述待定位终端到所述存在人体遮挡的锚节点的更新后的距离;
根据所述更新后的距离、所述待定位终端到不存在人体遮挡的锚节点的初始距离以及所述位置计算公式,计算所述待定位终端的定位位置坐标。
可选的,所述人体遮挡误差模型包括:所述测量终端对应所述多个锚节点中每一个锚节点的人体遮挡误差模型;
若测量锚节点为所述多个锚节点中的任意一个,所述测量终端对应所述测量锚节点的人体遮挡误差模型的建立方法包括:
确定所述测量终端相对于所述测量锚节点的多条测量轨迹,每一条测量轨迹与所述测量锚节点的距离不同;
获取所述测量终端在每一条测量轨迹中的多个采样位置坐标、以及所述测量终端在每个采样位置坐标接收所述测量锚节点发射信号的信号强度,所述测量终端在每个采样位置坐标接收所述测量锚节点发射信号的信号强度包括:存在人体遮挡时的信号强度和不存在人体遮挡时的信号强度;
计算所述测量终端在每个采样位置坐标接收到的存在人体遮挡时的信号强度与不存在人体遮挡时的信号强度的差值,得到所述每个采样位置坐标对应的信号强度差值;
通过高斯函数对所述多个采样位置坐标对应的信号强度差值进行拟合,得到所述测量终端对应所述测量锚节点的人体遮挡误差模型。
可选的,所述通过高斯函数对所述多个采样位置坐标对应的信号强度差值进行拟合,得到所述测量终端对应所述测量锚节点的人体遮挡误差模型,包括:
根据二维基本高斯函数:
构建用于进行模型拟合的高斯函数:
F(xk,yk)=ω1×f1(xk,yk)+ω2×f2(xk,yk)+ω3×f3(xk,yk);
通过所述高斯函数对所述多个采样位置坐标对应的信号强度差值进行拟合,确定参数矩阵A,根据所述参数矩阵A,对所述高斯函数中的参数进行赋值,将赋值后的高斯函数作为所述测量终端对应所述测量锚节点的人体遮挡误差模型,其中,通过赋值后的高斯函数得到的信号强度与实际测量得到的信号强度的误差小于预设阈值;
可选的,所述根据待定位终端接收的多个信号的初始信号强度和距离计算公式,得到所述待定位终端分别到多个锚节点的初始距离,包括:
其中,R为所述待定位终端接收的锚节点发射的信号的初始信号强度,P为锚节点的发射功率,PL0为距离为d0时的信号传输损耗值,n为损耗系数,Xσ为传输过程中的噪声,Xσ服从均值为0,方差为σ2的高斯分布。
可选的,所述根据多个初始距离以及位置计算公式,计算所述待定位终端的初始位置坐标,包括:
其中,(xp,yp)为第p个锚节点的位置坐标,dp为所述多个初始距离,p的取值为1、2、3,d′为定位系统的噪声。
可选的,所述根据获取的所述多个锚节点的位置坐标、所述待定位终端的行进方向和所述初始位置坐标,确定所述待定位终端分别对于各锚节点是否存在人体遮挡,包括:
若获取的所述待定位终端的行进方向为θ,根据公式:PMDI=(sinθ,cosθ),计算方向向量PMDI;
若cosα≥0,确定所述待定位终端对于第p个锚节点不存在人体遮挡;
若cosα<0,确定所述待定位终端对于第p个锚节点存在人体遮挡;
其中,(xp,yp)为第p个锚节点的位置坐标,(x,y)为所述待定位终端的初始位置坐标。
本发明实施例提供了一种误差补偿装置,所述装置包括:
初始距离确定模块,用于根据待定位终端接收的多个信号的初始信号强度和距离计算公式,得到所述待定位终端分别到多个锚节点的初始距离,所述多个信号是所述多个锚节点发射的;
初始位置坐标确定模块,用于根据多个初始距离以及位置计算公式,计算所述待定位终端的初始位置坐标;
人体遮挡判断模块,用于根据获取的所述多个锚节点的位置坐标、所述待定位终端的行进方向和所述初始位置坐标,确定所述待定位终端分别对于各锚节点是否存在人体遮挡;
人体遮挡误差确定模块,用于通过预先建立的人体遮挡误差模型,确定所述待定位终端在所述初始位置坐标对应的存在人体遮挡的锚节点的人体遮挡误差,所述人体遮挡误差模型是通过对采集到的位于不同位置坐标的测量终端接收的、存在人体遮挡时和不存在人体遮挡时的信号强度进行高斯拟合得到的;
信号强度更新模块,用于将所述待定位终端接收的所述存在人体遮挡的锚节点发射的信号的信号强度更新为、所述待定位终端接收的所述存在人体遮挡的锚节点发射的信号的初始信号强度与所述存在人体遮挡的锚节点的人体遮挡误差之和。
可选的,本发明实施例的误差补偿装置,所述装置还包括:
距离更新模块,用于根据更新后的信号强度和所述距离计算公式,得到所述待定位终端到所述存在人体遮挡的锚节点的更新后的距离;
定位位置坐标确定模块,用于根据所述更新后的距离、所述待定位终端到不存在人体遮挡的锚节点的初始距离以及所述位置计算公式,计算所述待定位终端的定位位置坐标。
可选的,本发明实施例的误差补偿装置中,所述人体遮挡误差模型包括:所述测量终端对应所述多个锚节点中每一个锚节点的人体遮挡误差模型;
若测量锚节点为所述多个锚节点中的任意一个,本发明实施例的误差补偿装置还包括:
测量轨迹确定模块,用于确定所述测量终端相对于所述测量锚节点的多条测量轨迹,每一条测量轨迹与所述测量锚节点的距离不同;
采样位置坐标及信号强度获取模块,用于获取所述测量终端在每一条测量轨迹中的多个采样位置坐标、以及所述测量终端在每个采样位置坐标接收所述测量锚节点发射信号的信号强度,所述测量终端在每个采样位置坐标接收所述测量锚节点发射信号的信号强度包括:存在人体遮挡时的信号强度和不存在人体遮挡时的信号强度;
信号强度差值计算模块,用于计算所述测量终端在每个采样位置坐标接收到的存在人体遮挡时的信号强度与不存在人体遮挡时的信号强度的差值,得到所述每个采样位置坐标对应的信号强度差值;
人体遮挡误差模型建立模块,用于通过高斯函数对所述多个采样位置坐标对应的信号强度差值进行拟合,得到所述测量终端对应所述测量锚节点的人体遮挡误差模型。
可选的,所述人体遮挡误差模型建立模块具体用于,根据二维基本高斯函数:
构建用于进行模型拟合的高斯函数:
F(xk,yk)=ω1×f1(xk,yk)+ω2×f2(xk,yk)+ω3×f3(xk,yk);
通过所述高斯函数对所述多个采样位置坐标对应的信号强度差值进行拟合,确定参数矩阵A,根据所述参数矩阵A,对所述高斯函数中的参数进行赋值,将赋值后的高斯函数作为所述测量终端对应所述测量锚节点的人体遮挡误差模型,其中,通过赋值后的高斯函数得到的信号强度与实际测量得到的信号强度的误差小于预设阈值;
其中,R为所述待定位终端接收的锚节点发射的信号的初始信号强度,P为锚节点的发射功率,PL0为距离为d0时的信号传输损耗值,n为损耗系数,Xσ为传输过程中的噪声,Xσ服从均值为0,方差为σ2的高斯分布。
其中,(xp,yp)为第p个锚节点的位置坐标,dp为所述多个初始距离,p的取值为1、2、3,d′为定位系统的噪声。
可选的,所述人体遮挡判断模块具体用于,
若获取的所述待定位终端的行进方向为θ,根据公式:PMDI=(sinθ,cosθ),计算方向向量PMDI;
若cosα≥0,确定所述待定位终端对于第p个锚节点不存在人体遮挡;
若cosα<0,确定所述待定位终端对于第p个锚节点存在人体遮挡;
其中,(xp,yp)为第p个锚节点的位置坐标,(x,y)为所述待定位终端的初始位置坐标。
本发明实施例提供了一种电子设备,包括:处理器、通信接口、存储器和通信总线,其中,所述处理器、所述通信接口、所述存储器通过所述通信总线完成相互间的通信;
所述存储器,用于存放计算机程序;
所述处理器,用于执行所述存储器上所存放的程序时,实现上述任一所述的误差补偿方法的步骤。
本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时,实现上述任一所述的误差补偿方法的步骤。
本发明实施例提供的误差补偿方法、装置、电子设备及可读存储介质,根据待定位终端接收的多个信号的初始信号强度和距离计算公式,得到待定位终端分别到多个锚节点的初始距离;根据多个初始距离以及位置计算公式,计算待定位终端的初始位置坐标;根据获取的多个锚节点的位置坐标、待定位终端的行进方向和初始位置坐标,确定待定位终端分别对于各锚节点是否存在人体遮挡;通过预先建立的人体遮挡误差模型,确定待定位终端在初始位置坐标对应的存在人体遮挡的锚节点的人体遮挡误差,人体遮挡误差模型是通过对采集到的位于不同位置坐标的测量终端接收的、存在人体遮挡时和不存在人体遮挡时的信号强度进行高斯拟合得到的;将待定位终端接收的存在人体遮挡的锚节点发射的信号的信号强度更新为、待定位终端接收的存在人体遮挡的锚节点发射的信号的初始信号强度与存在人体遮挡的锚节点的人体遮挡误差之和。本发明实施例通过人体遮挡误差模型和待定位终端的行进方向对定位系统中的人体遮挡误差进行计算,增加了误差补偿计算所需信息的维度,因此,可以得到更为准确的去除人体遮挡误差之后的信号强度,进而可以提高定位精度。当然,实施本发明的任一产品或方法必不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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,下面描述中的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为本发明实施例的误差补偿方法的一种流程图;
图2为本发明实施例的误差补偿方法的另一种流程图;
图3为本发明实施例的定位系统的一种结构示意图;
图4为本发明实施例的人体遮挡误差模型建立方法的流程图;
图5为本发明实施例的人体遮挡误差测量采集的一种示意图;
图6为本发明实施例的人体遮挡判别示意图;
图7为本发明实施例的误差补偿装置的一种结构图;
图8为本发明实施例的误差补偿装置的另一种结构图;
图9为本发明实施例的电子设备的结构图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
在无线定位技术中,室内建筑结构的复杂性和人体遮挡导致室内定位环境复杂,研究表明人类80%的时间处于室内环境中,因此人体遮挡对室内无线定位系统的影响不容忽视。无线定位信号,如Wi-Fi、蓝牙等,在传输过程中穿透人体,会带来较大的信号强度衰减(实测表明有5~10dB),这将给基于信号强度测距的定位系统带来较大的测距误差,进而带来较大的定位误差。如何在室内无线定位系统中,对人体遮挡所引入的信号强度测量误差进行修正和补偿,提高系统定位精度和鲁棒性是目前室内无线定位系统研究中亟需解决的问题。
有鉴于此,本发明实施例提出了一种误差补偿方法、装置、电子设备及可读存储介质,通过融合行进方向信息和接收信号的信号强度信息,对存在人体遮挡误差的信号强度信息进行判断,进而通过预先建立的人体遮挡误差模型对人体遮挡误差进行补偿,解决在人体遮挡环境下,如何对人体遮挡误差进行处理以提高定位系统定位精度的问题。下面首先对本发明实施例所提供的误差补偿方法进行详细介绍。
参见图1,图1为本发明实施例的误差补偿方法的一种流程图,包括以下步骤:
S101,根据待定位终端接收的多个信号的初始信号强度和距离计算公式,得到待定位终端分别到多个锚节点的初始距离,多个信号是多个锚节点发射的。
S102,根据多个初始距离以及位置计算公式,计算待定位终端的初始位置坐标。
S103,根据获取的多个锚节点的位置坐标、待定位终端的行进方向和初始位置坐标,确定待定位终端分别对于各锚节点是否存在人体遮挡。
S104,通过预先建立的人体遮挡误差模型,确定待定位终端在初始位置坐标对应的存在人体遮挡的锚节点的人体遮挡误差,人体遮挡误差模型是通过对采集到的位于不同位置坐标的测量终端接收的、存在人体遮挡时和不存在人体遮挡时的信号强度进行高斯拟合得到的。
S105,将待定位终端接收的存在人体遮挡的锚节点发射的信号的信号强度更新为、待定位终端接收的存在人体遮挡的锚节点发射的信号的初始信号强度与存在人体遮挡的锚节点的人体遮挡误差之和。
图1所示实施例的有益效果在于,通过预先建立的人体遮挡误差模型和待定位终端的行进方向,对待定位终端接收的存在人体遮挡的锚节点发射的信号的信号强度进行误差补偿,而人体遮挡误差模型是通过对采集到的位于不同位置坐标的测量终端接收的、存在人体遮挡时和不存在人体遮挡时的信号强度进行高斯拟合得到的。因此,本发明实施例增加了误差补偿计算所需信息的维度,可以得到更为准确的信号强度,进而提高定位系统的定位精度。
参见图2,图2为本发明实施例的误差补偿方法的另一种流程图,包括以下步骤:
S201,根据待定位终端接收的多个信号的初始信号强度和距离计算公式,得到待定位终端分别到多个锚节点的初始距离,多个信号是多个锚节点发射的。
本发明实施例中,锚节点指在室内环境中,用于发射定位信号的节点。锚节点可以是蓝牙发射模块,用于发射蓝牙定位信号,实现蓝牙定位,锚节点的位置坐标是已知的。待定位终端指具有蓝牙收发功能和惯性器件的商用智能手机等,用于接收锚节点发射的信号。本发明实施例中假设待定位终端由待定位的行人携带,待定位终端的位置即为待定位行人的位置,该位置需要通过定位算法解算得出。信号强度一般以dB为单位,由待定位终端的蓝牙模块获取,待定位终端在接收信号强度的同时,还可以获取对应于此信号强度的锚节点的通用唯一识别码和锚节点名称,用于区分来自不同锚节点的信号强度。
参见图3,图3为本发明实施例的定位系统的一种结构示意图,待定位终端可以接收多个锚节点发射的信号,获取接收信号的初始信号强度,通过该初始信号强度和距离计算公式,可以计算待定位终端到各锚节点的初始距离。例如,可以根据图3中的信号强度RSSI_1,计算待定位终端到锚节点1的距离;根据图3中的信号强度RSSI_2,计算待定位终端到锚节点2的距离。当然,图3中仅展示两个锚节点,实际应用中,可以有更多的锚节点参与定位过程。
S202,根据多个初始距离以及位置计算公式,计算待定位终端的初始位置坐标。
具体的,由于锚节点的位置坐标是已知的,在得到待定位终端分别到多个锚节点的初始距离之后,可以根据多个初始距离以及位置计算公式,计算待定位终端的初始位置坐标。
S203,根据获取的多个锚节点的位置坐标、待定位终端的行进方向和初始位置坐标,确定待定位终端分别对于各锚节点是否存在人体遮挡。
本发明实施例中,行进方向表示携带待定位终端的行人的面向,行进方向是通过行人携带的待定位终端中惯性器件的数据,通过姿态解算算法得出的。具体的,根据惯性导航系统中的惯性测量单元模块可以测量得到行人的加速度值和角速度值,一般情况下行人携带待定位终端,行人的加速度值和角速度值即为终端的加速度值和角速度值,通过加速度峰值检测、四元数更新等算法对数据进行处理后,可以得到行人行进方向、步长和步数。本发明实施例中的行进方向为航向角,一般以“东-北-天”为坐标系,以度(°)为单位。
在获取多个锚节点的位置坐标以及待定位终端的行进方向之后,可以根据多个锚节点的位置坐标、待定位终端的行进方向和初始位置坐标,确定待定位终端对于锚节点是否存在人体遮挡。由于不同的锚节点的位置坐标是不同的,那么,待定位终端对于不同的锚节点是否存在人体遮挡的情况也是不同的,即待定位终端对于定位系统中的某一个或多个锚节点存在人体遮挡,待定位终端对于定位系统中的其他锚节点不存在遮挡。例如,行人携带的待定位终端一般位于行人身体的前方,如果锚节点在行人的前面,那么待定位终端对于该锚节点不存在人体遮挡;如果锚节点在行人的后面,那么待定位终端对于该锚节点存在人体遮挡。当然,对于不同位置坐标的待定位终端,存在人体遮挡与不存在人体遮挡的锚节点也是不同的。
S204,通过预先建立的人体遮挡误差模型,确定待定位终端在初始位置坐标对应的存在人体遮挡的锚节点的人体遮挡误差,人体遮挡误差模型是通过对采集到的位于不同位置坐标的测量终端接收的、存在人体遮挡时和不存在人体遮挡时的信号强度进行高斯拟合得到的。
需要说明的是,对于存在人体遮挡的锚节点,待定位终端接收到的锚节点发射的信号的信号强度是存在人体遮挡误差的;而对于不存在人体遮挡的锚节点,待定位终端接收到的锚节点发射的信号的信号强度是不存在人体遮挡误差的。因此,需要对存在人体遮挡误差的信号强度进行误差补偿,那么,首先需要通过预先建立的人体遮挡误差模型,确定待定位终端在初始位置坐标对应的存在人体遮挡的锚节点的人体遮挡误差。也就是,将初始位置坐标输入人体遮挡误差模型,即可得到该初始位置坐标的人体遮挡误差。人体遮挡误差模型包括每一个锚节点的人体遮挡误差模型,每一个锚节点的人体遮挡误差模型的建立方法将在下文进行详细介绍,在此不再赘述。
S205,将待定位终端接收的存在人体遮挡的锚节点发射的信号的信号强度更新为、待定位终端接收的存在人体遮挡的锚节点发射的信号的初始信号强度与存在人体遮挡的锚节点的人体遮挡误差之和。
本发明实施例中,对于存在人体遮挡的锚节点发射的信号的信号强度是需要进行误差补偿的。具体的,将S201中获取的初始信号强度与通过S204得到的人体遮挡误差之和作为待定位终端接收的存在人体遮挡的锚节点发射的信号的信号强度。
S206,根据更新后的信号强度和距离计算公式,得到待定位终端到存在人体遮挡的锚节点的更新后的距离。
本发明实施例中,本步骤与S201的计算方法相同,不同的是,对于存在人体遮挡的锚节点,S201中的信号强度是初始信号强度,本步骤中是更新后的信号强度。同样地,根据距离计算公式,可以得到待定位终端到存在人体遮挡的锚节点的更新后的距离。
S207,根据更新后的距离、待定位终端到不存在人体遮挡的锚节点的初始距离以及位置计算公式,计算待定位终端的定位位置坐标。
需要强调的是,更新后的距离指的是,待定位终端与存在人体遮挡的锚节点之间的距离;而对于不存在人体遮挡的锚节点,待定位终端到不存在人体遮挡的锚节点的距离仍然是初始距离。那么,可以根据更新后的距离,初始距离以及位置计算公式,得到待定位终端的定位位置坐标。该定位位置坐标是进行人体遮挡误差补偿之后的坐标,显然,该定位位置坐标更加精准。
本发明实施例提供的误差补偿方法,根据待定位终端接收的多个信号的初始信号强度和距离计算公式,得到待定位终端分别到多个锚节点的初始距离;根据多个初始距离以及位置计算公式,计算待定位终端的初始位置坐标;根据获取的多个锚节点的位置坐标、待定位终端的行进方向和初始位置坐标,确定待定位终端分别对于各锚节点是否存在人体遮挡;通过预先建立的人体遮挡误差模型,确定待定位终端在初始位置坐标对应的存在人体遮挡的锚节点的人体遮挡误差;将待定位终端接收的存在人体遮挡的锚节点发射的信号的信号强度更新为、待定位终端接收的存在人体遮挡的锚节点发射的信号的初始信号强度与存在人体遮挡的锚节点的人体遮挡误差之和。本发明实施例通过人体遮挡误差模型和待定位终端的行进方向,对定位系统中的人体遮挡误差进行补偿,由于增加了误差补偿计算所需信息的维度,因此可以得到更为准确的去除人体遮挡误差之后的信号强度,即更新后的信号强度。通过该更新后的信号强度得到待定位终端到存在人体遮挡的锚节点的更新后的距离;进而根据更新后的距离对待定位终端进行定位,可以提高待定位终端的定位精度。
本发明的一种实现方式中,人体遮挡误差模型包括:测量终端对应多个锚节点中每一个锚节点的人体遮挡误差模型;
若测量锚节点为多个锚节点中的任意一个,测量终端对应测量锚节点的人体遮挡误差模型的建立方法可参见图4,图4为本发明实施例的人体遮挡误差模型建立方法的流程图,包括以下步骤:
S401,确定测量终端相对于测量锚节点的多条测量轨迹,每一条测量轨迹与测量锚节点的距离不同。
本发明实施例中,测量终端指的是进行数据采集时所使用的终端,并且在进行数据采集时,将该测量终端放置在不同的位置坐标处,确定测量终端相对于测量锚节点的多条测量轨迹,当然,每一条测量轨迹与测量锚节点的距离是不同的,并且可以通过设置的测量轨迹确定测量终端的位置坐标。例如,可以以锚节点为圆心,选取不同的半径做圆形轨迹,半径的选取间隔可以为1米,测量终端的放置方法可参见图5,图5为本发明实施例的人体遮挡误差测量采集的一种示意图。
S402,获取测量终端在每一条测量轨迹中的多个采样位置坐标、以及测量终端在每个采样位置坐标接收测量锚节点发射信号的信号强度,测量终端在每个采样位置坐标接收测量锚节点发射信号的信号强度包括:存在人体遮挡时的信号强度和不存在人体遮挡时的信号强度。
具体的,按照S401中设置的测量轨迹,可以在每一条测量轨迹上设置多个(例如,可以为8个)采样位置坐标,测量人员携带测量终端在每个采样位置坐标,分别以面对锚节点和背对锚节点的方式接收信号,得到存在人体遮挡时(背对锚节点时)的信号强度和不存在人体遮挡时(面对锚节点时)的信号强度。
S403,计算测量终端在每个采样位置坐标接收到的存在人体遮挡时的信号强度与不存在人体遮挡时的信号强度的差值,得到每个采样位置坐标对应的信号强度差值。
本发明实施例中,按照S402中的数据采集方式,对m个锚节点的n条圆形轨迹进行数据采集,将采集得到的RSSI(Received Signal Strength Indication,接收的信号强度指示)值以统一的数据格式保存在数据库中,为后续人体遮挡误差模型的建立提供数据源。RSSI测量值数据库可以采用如下的高维数据矩阵保存:
其中,RSSIpq表示第p个锚节点的第q条轨迹上采集得到的RSSI值,p的取值为1-m的整数,q的取值为1-n的整数,RSSIpq是一个数据矩阵,包含了测量轨迹上的采样位置坐标和在采样位置坐标获取的信号强度和通过计算得到的信号强度差值,具体表述如下:
其中,(xk,yk)表示第q条轨迹上的采样点坐标,若一条测量轨迹上选取的采样位置坐标的个数为整数a,那么,k的取值为1-a的整数;rssiINk和rssiOUTk分别表示在第k个采样位置坐标上以面对第p个锚节点和背对第p个锚节点采集得到的来自于第p个锚节点的信号强度,BSEk表示在第k个采样位置坐标关于第p个锚节点的人体遮挡误差,BSEk的值可以通过以下公式计算得出:
BSEk=rssiINk-rssiOUTk。
S404,通过高斯函数对多个采样位置坐标对应的信号强度差值进行拟合,得到测量终端对应测量锚节点的人体遮挡误差模型。
具体的,在得到多个采样位置坐标和与各采样位置坐标对应的信号强度差值之后,可以建立采样位置坐标和人体遮挡误差之间的关联关系。本发明实施例中,经过一些测试发现,人体遮挡误差在以锚节点为中心的平面内呈现高斯分布特征,因此可以通过高斯函数拟合的方法来得到位置坐标与遮挡误差之间的关联模型,但是在此不仅限于高斯函数拟合的方法,例如,通过机器学习的方法建立人体遮挡误差模型也属于本发明的保护范围,本文不对机器学习的方法进行详细描述。
本发明实施例的人体遮挡误差模型建立方法,对于不同的锚节点,设置不同的测量轨迹,并在每个锚节点的每一条测量轨迹中设置多个采集位置坐标,在每个采样位置坐标分别采集存在人体遮挡的信号强度和不存在人体遮挡的信号强度,从而建立RSSI测量值数据库,根据RSSI测量值数据库中采样位置坐标和信号强度差值的对应关系,建立人体遮挡误差模型。可见,本发明实施例通过建立RSSI测量值数据库得到人体遮挡误差模型,根据人体遮挡误差模型可以准确地得到人体遮挡误差,进而提高定位系统的定位精度。
本发明的一种实现方式中,通过高斯函数对多个采样位置坐标对应的信号强度差值进行拟合,得到测量终端对应测量锚节点的人体遮挡误差模型,包括以下步骤:
第一步,根据二维基本高斯函数:
构建用于进行模型拟合的高斯函数:
F(xk,yk)=ω1×f1(xk,yk)+ω2×f2(xk,yk)+ω3×f3(xk,yk)。
本发明实施例中的位置坐标为二维空间中的坐标,因此,通过若干二维高斯函数可以得到人体遮挡误差在空间上的分布模型。鉴于模型拟合精度和建立过程中计算复杂度的问题,本发明实施例可以通过3个二维高斯函数来进行高斯拟合。具体的,将3个二维基本高斯函数进行加权求和,可以得到用于进行模型拟合的高斯函数。
其中,
第二步,通过高斯函数对多个采样位置坐标对应的信号强度差值进行拟合,确定参数矩阵A,根据参数矩阵A,对高斯函数中的参数进行赋值,将赋值后的高斯函数作为测量终端对应测量锚节点的人体遮挡误差模型,其中,通过赋值后的高斯函数得到的信号强度与实际测量得到的信号强度的误差小于预设阈值。
可见,F(xk,yk)是由3个二维基本高斯函数的加权求和得到的,每个二维基本高斯函数的权重则是在拟合过程中训练获得的,那么,需要通过高斯函数拟合确定的参数可以通过参数矩阵A进行表示。在对多个采样位置坐标对应的信号强度差值进行拟合,确定参数矩阵A之后,可以对F(xk,yk)中的参数进行赋值,得到赋值后的F(xk,yk)。那么赋值后的F(xk,yk)满足以下条件:
通过赋值后的F(xk,yk)得到的信号强度和实际测量得到的信号强度的误差小于预设阈值,其中,预设阈值可以为1%等,在此不做限定。
本发明实施例中,根据RSSI测量值数据库中的采样位置坐标和信号强度差值对人体遮挡误差模型进行训练,通过判断通过人体遮挡误差模型得到的信号强度与实际测量得到的信号强度的误差,确定是否对参数矩阵A中的数值进行调整,最终将得到的与实测数据拟合误差最小的模型作为人体遮挡误差模型。
根据上述方法,可以建立对应于空间中第p个锚节点的人体遮挡误差模型,在其他环境都不变的情况下,空间中每一个锚节点都可以采用上述方法建立人体遮挡误差模型。对于m个锚节点的人体遮挡误差模型可以表示为:
BSE=(F1(x,y),F2(x,y),...,Fm(x,y))
其中,Fp(x,y)表示对应于第p个锚节点的人体遮挡误差模型,p的取值为1-m的整数。
可见,在确定空间中的任一位置坐标之后,可以通过上述人体遮挡误差模型,得到与该位置坐标对应的第p个锚节点的人体遮挡误差,从而实现对该位置坐标存在的人体遮挡误差的估计。
本发明的一种实现方式中,根据待定位终端接收的多个信号的初始信号强度和距离计算公式,得到待定位终端分别到多个锚节点的初始距离,包括:
其中,R为待定位终端接收的锚节点发射的信号的初始信号强度,P为锚节点的发射功率,PL0为距离为d0时的信号传输损耗值,n为损耗系数,Xσ为传输过程中的噪声,Xσ服从均值为0,方差为σ2的高斯分布。
具体的,基于信号强度测距的定位系统,根据待定位终端测量得到的信号强度,通过路径损耗模型计算待定位终端到锚节点的距离,路径损耗模型为:
那么,待定位终端接收到的信号强度R可以表示为:
本发明的一种实现方式中,根据多个初始距离以及位置计算公式,计算待定位终端的初始位置坐标,包括:
其中,(xp,yp)为第p个锚节点的位置坐标,dp为多个初始距离,p的取值为1、2、3,d′为定位系统的噪声。
本发明实施例中,在得到待定位终端到多个锚节点的距离之后,可以根据多个距离以及各锚节点的位置坐标,通过上述位置计算公式得到粗略的定位结果。另外,通过图2实施例S206得到更新后的距离之后,将更新后的距离替换初始距离,代入上述位置计算公式,可以得到待定位终端的定位位置坐标。
本发明的一种实现方式中,根据获取的多个锚节点的位置坐标、待定位终端的行进方向和初始位置坐标,确定待定位终端分别对于各锚节点是否存在人体遮挡,包括以下步骤:
本发明实施例中,在得到待定位终端的位置坐标之后,可以根据锚节点的位置坐标和待定位终端的位置坐标,确定待定位终端到第p个锚节点的方向向量LADI。
第二步,若获取的待定位终端的行进方向为θ,根据公式:
PMDI=(sinθ,cosθ),计算方向向量PMDI。
本发明实施例中,待定位终端的行进方向为航向角θ,可以将该航向角θ表示为方向向量PMDI,PMDI=(sinθ,cosθ)。
第四步,若cosα≥0,确定待定位终端对于第p个锚节点不存在人体遮挡;若cosα<0,确定待定位终端对于第p个锚节点存在人体遮挡。
具体的,在得到方向向量LADI和方向向量PMDI之后,可以通过计算两个方向向量之间的夹角的余弦值,确定待定位终端对于锚节点是否存在人体遮挡,具体可参见图6,图6为本发明实施例的人体遮挡判别示意图。显然,若cosα≥0,确定待定位终端对于锚节点不存在人体遮挡;若cosα<0,确定待定位终端对于锚节点存在人体遮挡。
相应于上述方法实施例,本发明实施例还提供了一种误差补偿装置,参见图7,图7为本发明实施例的误差补偿装置的一种结构图,包括:
初始距离确定模块701,用于根据待定位终端接收的多个信号的初始信号强度和距离计算公式,得到待定位终端分别到多个锚节点的初始距离,多个信号是多个锚节点发射的;
初始位置坐标确定模块702,用于根据多个初始距离以及位置计算公式,计算待定位终端的初始位置坐标;
人体遮挡判断模块703,用于根据获取的多个锚节点的位置坐标、待定位终端的行进方向和初始位置坐标,确定待定位终端分别对于各锚节点是否存在人体遮挡;
人体遮挡误差确定模块704,用于通过预先建立的人体遮挡误差模型,确定待定位终端在初始位置坐标对应的存在人体遮挡的锚节点的人体遮挡误差,人体遮挡误差模型是通过对采集到的位于不同位置坐标的测量终端接收的、存在人体遮挡时和不存在人体遮挡时的信号强度进行高斯拟合得到的;
信号强度更新模块705,用于将待定位终端接收的存在人体遮挡的锚节点发射的信号的信号强度更新为、待定位终端接收的存在人体遮挡的锚节点发射的信号的初始信号强度与存在人体遮挡的锚节点的人体遮挡误差之和。
本发明实施例提供的误差补偿装置,根据待定位终端接收的多个信号的初始信号强度和距离计算公式,得到待定位终端分别到多个锚节点的初始距离;根据多个初始距离以及位置计算公式,计算待定位终端的初始位置坐标;根据获取的多个锚节点的位置坐标、待定位终端的行进方向和初始位置坐标,确定待定位终端分别对于各锚节点是否存在人体遮挡;通过预先建立的人体遮挡误差模型,确定待定位终端在初始位置坐标对应的存在人体遮挡的锚节点的人体遮挡误差,人体遮挡误差模型是通过对采集到的位于不同位置坐标的测量终端接收的、存在人体遮挡时和不存在人体遮挡时的信号强度进行高斯拟合得到的;将待定位终端接收的存在人体遮挡的锚节点发射的信号的信号强度更新为、待定位终端接收的存在人体遮挡的锚节点发射的信号的初始信号强度与存在人体遮挡的锚节点的人体遮挡误差之和。本发明实施例通过人体遮挡误差模型和待定位终端的行进方向对定位系统中的人体遮挡误差进行计算,增加了误差补偿计算所需信息的维度,因此,可以得到更为准确的去除人体遮挡误差之后的信号强度,进而提高了定位精度。
需要说明的是,本发明实施例的装置是应用上述误差补偿方法的装置,则上述误差补偿方法的所有实施例均适用于该装置,且均能达到相同或相似的有益效果。
参见图8,图8为本发明实施例的误差补偿装置的另一种结构图,包括:
初始距离确定模块801,用于根据待定位终端接收的多个信号的初始信号强度和距离计算公式,得到待定位终端分别到多个锚节点的初始距离,多个信号是多个锚节点发射的;
初始位置坐标确定模块802,用于根据多个初始距离以及位置计算公式,计算待定位终端的初始位置坐标;
人体遮挡判断模块803,用于根据获取的多个锚节点的位置坐标、待定位终端的行进方向和初始位置坐标,确定待定位终端分别对于各锚节点是否存在人体遮挡;
人体遮挡误差确定模块804,用于通过预先建立的人体遮挡误差模型,确定待定位终端在初始位置坐标对应的存在人体遮挡的锚节点的人体遮挡误差,人体遮挡误差模型是通过对采集到的位于不同位置坐标的测量终端接收的、存在人体遮挡时和不存在人体遮挡时的信号强度进行高斯拟合得到的;
信号强度更新模块805,用于将待定位终端接收的存在人体遮挡的锚节点发射的信号的信号强度更新为、待定位终端接收的存在人体遮挡的锚节点发射的信号的初始信号强度与存在人体遮挡的锚节点的人体遮挡误差之和。
距离更新模块806,用于根据更新后的信号强度和距离计算公式,得到待定位终端到存在人体遮挡的锚节点的更新后的距离;
定位位置坐标确定模块807,用于根据更新后的距离、待定位终端到不存在人体遮挡的锚节点的初始距离以及位置计算公式,计算待定位终端的定位位置坐标。
本发明实施例提供的误差补偿装置,根据待定位终端接收的多个信号的初始信号强度和距离计算公式,得到待定位终端分别到多个锚节点的初始距离;根据多个初始距离以及位置计算公式,计算待定位终端的初始位置坐标;根据获取的多个锚节点的位置坐标、待定位终端的行进方向和初始位置坐标,确定待定位终端分别对于各锚节点是否存在人体遮挡;通过预先建立的人体遮挡误差模型,确定待定位终端在初始位置坐标对应的存在人体遮挡的锚节点的人体遮挡误差;将待定位终端接收的存在人体遮挡的锚节点发射的信号的信号强度更新为、待定位终端接收的存在人体遮挡的锚节点发射的信号的初始信号强度与存在人体遮挡的锚节点的人体遮挡误差之和。本发明实施例通过人体遮挡误差模型和待定位终端的行进方向,对定位系统中的人体遮挡误差进行补偿,由于增加了误差补偿计算所需信息的维度,因此可以得到更为准确的去除人体遮挡误差之后的信号强度,即更新后的信号强度。通过该更新后的信号强度得到待定位终端到存在人体遮挡的锚节点的更新后的距离;进而根据更新后的距离对待定位终端进行定位,可以提高待定位终端的定位精度。
可选的,本发明实施例的误差补偿装置中,人体遮挡误差模型包括:测量终端对应多个锚节点中每一个锚节点的人体遮挡误差模型;
若测量锚节点为多个锚节点中的任意一个,本发明实施例的误差补偿装置还包括:
测量轨迹确定模块,用于确定测量终端相对于测量锚节点的多条测量轨迹,每一条测量轨迹与测量锚节点的距离不同;
采样位置坐标及信号强度获取模块,用于获取测量终端在每一条测量轨迹中的多个采样位置坐标、以及测量终端在每个采样位置坐标接收测量锚节点发射信号的信号强度,测量终端在每个采样位置坐标接收测量锚节点发射信号的信号强度包括:存在人体遮挡时的信号强度和不存在人体遮挡时的信号强度;
信号强度差值计算模块,用于计算测量终端在每个采样位置坐标接收到的存在人体遮挡时的信号强度与不存在人体遮挡时的信号强度的差值,得到每个采样位置坐标对应的信号强度差值;
人体遮挡误差模型建立模块,用于通过高斯函数对多个采样位置坐标对应的信号强度差值进行拟合,得到测量终端对应测量锚节点的人体遮挡误差模型。
可选的,人体遮挡误差模型建立模块具体用于,根据二维基本高斯函数:
构建用于进行模型拟合的高斯函数:
F(xk,yk)=ω1×f1(xk,yk)+ω2×f2(xk,yk)+ω3×f3(xk,yk);
通过高斯函数对多个采样位置坐标对应的信号强度差值进行拟合,确定参数矩阵A,根据参数矩阵A,对高斯函数中的参数进行赋值,将赋值后的高斯函数作为测量终端对应测量锚节点的人体遮挡误差模型,其中,通过赋值后的高斯函数得到的信号强度与实际测量得到的信号强度的误差小于预设阈值;
其中,R为待定位终端接收的锚节点发射的信号的初始信号强度,P为锚节点的发射功率,PL0为距离为d0时的信号传输损耗值,n为损耗系数,Xσ为传输过程中的噪声,Xσ服从均值为0,方差为σ2的高斯分布。
其中,(xp,yp)为第p个锚节点的位置坐标,dp为多个初始距离,p的取值为1、2、3,d′为定位系统的噪声。
可选的,人体遮挡判断模块具体用于,
若获取的待定位终端的行进方向为θ,根据公式:PMDI=(sinθ,cosθ),计算方向向量PMDI;
若cosα≥0,确定待定位终端对于第p个锚节点不存在人体遮挡;
若cosα<0,确定待定位终端对于第p个锚节点存在人体遮挡;
其中,(xp,yp)为第p个锚节点的位置坐标,(x,y)为待定位终端的初始位置坐标。
本发明实施例还提供了一种电子设备,参见图9,图9为本发明实施例的电子设备的结构图,包括:处理器901、通信接口902、存储器903和通信总线904,其中,处理器901、通信接口902、存储器903通过通信总线904完成相互间的通信;
存储器903,用于存放计算机程序;
处理器901,用于执行存储器903上所存放的程序时,实现上述实施例中任一误差补偿方法的步骤。
需要说明的是,上述电子设备提到的通信总线904可以是PCI(PeripheralComponent Interconnect,外设部件互连标准)总线或EISA(Extended Industry StandardArchitecture,扩展工业标准结构)总线等。该通信总线904可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示,图9中仅用一条粗线表示,但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
通信接口902用于上述电子设备与其他设备之间的通信。
存储器903可以包括RAM(Random Access Memory,随机存取存储器),也可以包括非易失性存储器(non-volatile memory),例如至少一个磁盘存储器。可选的,存储器还可以是至少一个位于远离前述处理器的存储装置。
上述的处理器901可以是通用处理器,包括:CPU(Central Processing Unit,中央处理器)、NP(Network Processor,网络处理器)等;还可以是DSP(Digital SignalProcessing,数字信号处理器)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit,专用集成电路)、FPGA(Field-Programmable Gate Array,现场可编程门阵列)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质内存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时,实现上述任一误差补偿方法的步骤。
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顺序。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。
本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述,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,对于误差补偿装置、电子设备及可读存储介质实施例而言,由于其基本相似于方法实施例,所以描述的比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并非用于限定本发明的保护范围。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,均包含在本发明的保护范围内。
Claims (9)
1.一种误差补偿方法,其特征在于,所述方法包括:
根据待定位终端接收的多个信号的初始信号强度和距离计算公式,得到所述待定位终端分别到多个锚节点的初始距离,所述多个信号是所述多个锚节点发射的;
根据多个初始距离以及位置计算公式,计算所述待定位终端的初始位置坐标;
根据获取的所述多个锚节点的位置坐标、所述待定位终端的行进方向和所述初始位置坐标,确定所述待定位终端分别对于各锚节点是否存在人体遮挡;
通过预先建立的人体遮挡误差模型,确定所述待定位终端在所述初始位置坐标对应的存在人体遮挡的锚节点的人体遮挡误差,所述人体遮挡误差模型是通过对采集到的位于不同位置坐标的测量终端接收的、存在人体遮挡时和不存在人体遮挡时的信号强度进行高斯拟合得到的;
将所述待定位终端接收的所述存在人体遮挡的锚节点发射的信号的信号强度更新为、所述待定位终端接收的所述存在人体遮挡的锚节点发射的信号的初始信号强度与所述存在人体遮挡的锚节点的人体遮挡误差之和;
其中,所述根据获取的所述多个锚节点的位置坐标、所述待定位终端的行进方向和所述初始位置坐标,确定所述待定位终端分别对于各锚节点是否存在人体遮挡,包括:
若获取的所述待定位终端的行进方向为θ,根据公式:PMDI=(sinθ,cosθ),计算方向向量PMDI;
若cosα≥0,确定所述待定位终端对于第p个锚节点不存在人体遮挡;
若cosα<0,确定所述待定位终端对于第p个锚节点存在人体遮挡;
其中,(xp,yp)为第p个锚节点的位置坐标,(x,y)为所述待定位终端的初始位置坐标。
2.根据权利要求1所述的误差补偿方法,其特征在于,在所述将所述待定位终端接收的所述存在人体遮挡的锚节点发射的信号的信号强度更新为、所述待定位终端接收的所述存在人体遮挡的锚节点发射的信号的初始信号强度与所述存在人体遮挡的锚节点的人体遮挡误差之和之后,所述方法还包括:
根据更新后的信号强度和所述距离计算公式,得到所述待定位终端到所述存在人体遮挡的锚节点的更新后的距离;
根据所述更新后的距离、所述待定位终端到不存在人体遮挡的锚节点的初始距离以及所述位置计算公式,计算所述待定位终端的定位位置坐标。
3.根据权利要求1或2所述的误差补偿方法,其特征在于,所述人体遮挡误差模型包括:所述测量终端对应所述多个锚节点中每一个锚节点的人体遮挡误差模型;
若测量锚节点为所述多个锚节点中的任意一个,所述测量终端对应所述测量锚节点的人体遮挡误差模型的建立方法包括:
确定所述测量终端相对于所述测量锚节点的多条测量轨迹,每一条测量轨迹与所述测量锚节点的距离不同;
获取所述测量终端在每一条测量轨迹中的多个采样位置坐标、以及所述测量终端在每个采样位置坐标接收所述测量锚节点发射信号的信号强度,所述测量终端在每个采样位置坐标接收所述测量锚节点发射信号的信号强度包括:存在人体遮挡时的信号强度和不存在人体遮挡时的信号强度;
计算所述测量终端在每个采样位置坐标接收到的存在人体遮挡时的信号强度与不存在人体遮挡时的信号强度的差值,得到所述每个采样位置坐标对应的信号强度差值;
通过高斯函数对所述多个采样位置坐标对应的信号强度差值进行拟合,得到所述测量终端对应所述测量锚节点的人体遮挡误差模型。
4.根据权利要求3所述的误差补偿方法,其特征在于,所述通过高斯函数对所述多个采样位置坐标对应的信号强度差值进行拟合,得到所述测量终端对应所述测量锚节点的人体遮挡误差模型,包括:
根据二维基本高斯函数:
构建用于进行模型拟合的高斯函数:
F(xk,yk)=ω1×f1(xk,yk)+ω2×f2(xk,yk)+ω3×f3(xk,yk);
通过所述高斯函数对所述多个采样位置坐标对应的信号强度差值进行拟合,确定参数矩阵A,根据所述参数矩阵A,对所述高斯函数中的参数进行赋值,将赋值后的高斯函数作为所述测量终端对应所述测量锚节点的人体遮挡误差模型,其中,通过赋值后的高斯函数得到的信号强度与实际测量得到的信号强度的误差小于预设阈值;
7.一种误差补偿装置,其特征在于,所述装置包括:
初始距离确定模块,用于根据待定位终端接收的多个信号的初始信号强度和距离计算公式,得到所述待定位终端分别到多个锚节点的初始距离,所述多个信号是所述多个锚节点发射的;
初始位置坐标确定模块,用于根据多个初始距离以及位置计算公式,计算所述待定位终端的初始位置坐标;
人体遮挡判断模块,用于根据获取的所述多个锚节点的位置坐标、所述待定位终端的行进方向和所述初始位置坐标,确定所述待定位终端分别对于各锚节点是否存在人体遮挡;
人体遮挡误差确定模块,用于通过预先建立的人体遮挡误差模型,确定所述待定位终端在所述初始位置坐标对应的存在人体遮挡的锚节点的人体遮挡误差,所述人体遮挡误差模型是通过对采集到的位于不同位置坐标的测量终端接收的、存在人体遮挡时和不存在人体遮挡时的信号强度进行高斯拟合得到的;
信号强度更新模块,用于将所述待定位终端接收的所述存在人体遮挡的锚节点发射的信号的信号强度更新为、所述待定位终端接收的所述存在人体遮挡的锚节点发射的信号的初始信号强度与所述存在人体遮挡的锚节点的人体遮挡误差之和;
其中,所述人体遮挡判断模块,具体用于:
8.一种电子设备,其特征在于,包括:处理器、通信接口、存储器和通信总线,其中,所述处理器、所述通信接口、所述存储器通过所述通信总线完成相互间的通信;
所述存储器,用于存放计算机程序;
所述处理器,用于执行所述存储器上所存放的程序时,实现权利要求1-6任一所述的误差补偿方法的步骤。
9.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-6任一所述的误差补偿方法的步骤。
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