一种非视距环境下的利用AOA的协作定位方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105960013A(43)申请公布日2016.09.21(21)申请号201610298488.X(22)申请日2016.05.06(71)申请人华东交通大学地址330013江西省南昌市双港东大街(72)发明人赵军辉李蕾王传云(74)专利代理机构北京中誉威圣知识产权代理有限公司11279代理人张静轩(51)Int.Cl.H04W64/00(2009.01)G01S5/10(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图3页(54)发明名称一种非视距环境下的利用AOA的协作定位方法(57)摘要本发明公开了一种非视距环境下的利用AOA的协作定位方法。采用TOA/AOA定位出与参考节点有直射路径的待测节点；然后这些待测节点使用新型AOA算法来定位其它非视距路径的待测节点，当参考节点与待测节点存在非视距误差，使用协作定位，从而解决了非视距问题，本方案可应用在室内环境和微蜂窝小区环境下，有较强的实用性。CN105960013ACN105960013A权利要求书1/2页1.一种非视距环境下的利用AOA的协作定位方法，其特征在于：其步骤为：(一)设参考站位置为RD，接收机的位置为MD1，MD2，MD3，发射方位角为θRi，接收方位角为φiR，参考站得到的传播时延为tRi，接收机测量的传播路径为tiR，则路径传播距离d＝ct，c为信号传播速度；(二)利用Wylie算法分辨直射路径与非直射路径；(三)求解MD1：1、设d＝ctR1，r＝ct1R计算参考站与接收机MD1的路径传播距离和MD1测得的到参考站的距离；2、比较参考站接收距离和MD1接收的距离：l1min＝min(d1,r1),l1max＝max(d1,r)(1)对角度进行比较：通过获得的距离、角度和参考站的位置得到：T-1T3、使用Z＝(CC)Cλ1可以得到MD1的位置坐标；(四)求解MD2：1、设d＝ctR1，r＝ct2R计算参考站与接收机MD2的路径传播距离和MD2测得的到参考站的距离；2、比较参考站接收距离和MD2接收的距离：l2min＝min(d2,r2),l2max＝max(d2,r2)(4)对角度进行比较：2CN105960013A权利要求书2/2页通过获得的距离、角度和参考站的位置得到：T-1T3、使用Z＝(CC)Cλ2可以得到MD2的位置坐标；(五)使用已定位的MD1和MD2计算MD3，MD1的位置坐标为(x1,y1)，MD2的位置坐标为(x2,y2)，则：其中，θiM为MDi到达MD3的发射方位角，φMi为MD3的接收方位角，i＝1,2；根据(7)可得MD3的位置区域为：(六)、根据(8)得到四个点A(xA,yA)、B(xB,yB)、C(xC,yC)、D(xD,yD)；(七)、根据A、B、C、D四个点得到MD3的坐标：Z＝(CTC)-1CTA(9)其中A＝[xA,yA,xB,yB,xC,yC,xD,yD]。3CN105960013A说明书1/6页一种非视距环境下的利用AOA的协作定位方法技术领域：[0001]本发明属于无线定位技术领域，特别涉及一种非视距环境下的利用AOA的协作定位方法。背景技术：[0002]在现今室内定位和微蜂窝小区定位技术中，由于建筑物等的遮挡，无线信号多是非视距路径。而传统的TOA和TDOA等是基于视距路径的，非视距路径会对定位的性能产生较大的影响，并且最少需要3个参考设备才能完成定位。目前常见的解决办法就是误差抑制算法和指纹定位法，可这些需要较多的先验信息。在非视距环境和参考节点个数不足的情况下，无法给出较好的解决方案。[0003]公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。发明内容：[0004]本发明的目的在于提供一种非视距环境下的利用AOA的协作定位方法，从而克服上述现有技术中的缺陷。[0005]为实现上述目的，本发明提供了[0006]一种非视距环境下的利用AOA的协作定位方法，其步骤为：[0007](一)设参考站位置为RD，接收机的位置为MD1，MD2，MD3，发射方位角为θRi，接收方位角为φiR，参考站得到的传播时延为tRi，接收机测量的传播路径为tiR，则路径传播距离d＝ct，c为信号传播速度；[0008](二)利用Wylie算法分辨直射路径与非直射路径；[0009](三)求解MD1：[0010]1、设d＝ctR1，r＝ct1R计算参考站与接收机MD1的路径传播距离和MD1测得的到参考站的距离；[0011]2、比较参考站接收距离和MD1接收的距离：[0012]l1min＝min(d1,r1),l1max＝max(d1,r)(1)[0013]对角度进行比较