2024基于藍(lán)牙RSSI的三角定位測(cè)距

目錄TOC\o"1-2"\h\u31731. 311252. 3291062.1. 3250432.2. 33902.3. 5188413. 5219043.1.AOA 5143463.2.RSSI 593863.3.TDOA 6279153.4. 6189034. 6121824.1. 6287024.2.AOA 7262824.3. 8292644.4.RSSI 9313465. 10138246.RSSI 10184067. 12國(guó)內(nèi)的遙感中心組織的“室內(nèi)定位導(dǎo)航比測(cè)”，展現(xiàn)出現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)室內(nèi)定位技術(shù)的研究現(xiàn)狀。香港FD的AACTODM的室內(nèi)定位系統(tǒng)。張鴻洋等人通過(guò)優(yōu)化權(quán)重參數(shù)，提高了算法的定位精度，根據(jù)基站的距離來(lái)確定權(quán)重，在SI李軼等人提出了一種基于密度的聚類(lèi)算法聚類(lèi)點(diǎn)密度的加權(quán)質(zhì)心定位算法，選擇參數(shù)構(gòu)建定位三角形的SAN聚類(lèi)，將聚類(lèi)后每個(gè)簇的核心點(diǎn)個(gè)數(shù)作為權(quán)值，采用加權(quán)質(zhì)心定位算法得到未知節(jié)點(diǎn)的位置坐標(biāo)。劉雨[1最后結(jié)合最小二乘法輔助定位，進(jìn)一步降低定位誤差。馬學(xué)森等人針對(duì)定位過(guò)程中環(huán)境干擾的問(wèn)題，提出了一種基于環(huán)境感知的定位算法，這種算法的優(yōu)點(diǎn)是能夠因?yàn)榄h(huán)境感知低，以此減少定位誤差，缺點(diǎn)是環(huán)境因素多，適應(yīng)范圍有限。張楠提出了一種改進(jìn)的高斯混合濾波的加權(quán)質(zhì)心定位算法，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行EMSI實(shí)際坐標(biāo)之間誤差值的倒數(shù)。任曉奎等人通過(guò)改進(jìn)動(dòng)態(tài)損耗因子和權(quán)重系數(shù)而提出了一種新的質(zhì)心定位算法，首先根據(jù)路徑損耗模型加權(quán)修正出損耗因子，使用動(dòng)態(tài)損耗因子先估計(jì)出目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的位置，再通ActiveBadgeRADAR室內(nèi)定位系統(tǒng)；iBeacon室內(nèi)定位系統(tǒng)。針對(duì)定位精度低，穩(wěn)定性不好的問(wèn)題，KimWCL算法，在整個(gè)區(qū)域內(nèi)提供率分布來(lái)改進(jìn)移動(dòng)用戶(hù)的位置估計(jì)。Tuncer提出了一種將確定未知位置傳感器的質(zhì)心定位方法轉(zhuǎn)化為智因此本文將研究重心放在室內(nèi)基于藍(lán)牙的定位技術(shù)及定位算法的選擇與應(yīng)用上，旨在設(shè)計(jì)出一種室內(nèi)定AOAAOA到達(dá)角交匯定位)技術(shù)，該技術(shù)主要為在兩個(gè)以上位置設(shè)置方向性或者陣列天線(xiàn)以獲取終端發(fā)用[2]。1為圖片解釋。Figure1.AOA1.AOARSSI(0PP10logdX0TDOA

10d TimeDifferenceofArrival到達(dá)時(shí)間差，意為利用時(shí)間差來(lái)進(jìn)行定位，通過(guò)信號(hào)到達(dá)測(cè)試點(diǎn)的時(shí)間，TDOA21

x x y z x y z x y z x y z

nRFID來(lái)實(shí)現(xiàn)定位是通過(guò)人員佩戴有源手環(huán)、胸牌卡片等來(lái)實(shí)時(shí)顯示人員在三維立體上的點(diǎn)位，<1~5RFID技術(shù)不能夠整合到移動(dòng)設(shè)備當(dāng)中，三邊定位測(cè)距算法是通過(guò)信號(hào)源到各個(gè)點(diǎn)位的距離，但是需要≥3個(gè)點(diǎn)位才能確定出信號(hào)點(diǎn)的位置，這就是三邊定位法，具體實(shí)例如2所示。Figure2.Schematicdiagramoftriangulationranging2.xx2yy2d xx2yy2d

AX2x1xn x2x2y2y2d2d A ,b 2xn1xn2yn1yn x2x2y2y2d2d2 n1AOA據(jù)3

Figure3.AOAalgorithm3.AOAyy1Sxtanyy2Sxtanx

z

x x y tan

x

z

x yxx y z 在S1TTTS1

R Lsin

R

xRcos1cos1yRcos1sin1zRsin1z1時(shí)間的長(zhǎng)短可以確定節(jié)點(diǎn)間的距離，具體原理看4。Figure4.TDOAalgorithmsolution4.TDOAM(xy)A(x1,y1)，B(x2,y2)，C(x3,y3)T0MvMA，B，Cd1，d2，d3，根據(jù)距離、速度與時(shí)間的關(guān)系可得： x y x y x yd

vTTd

x y x y M(x,y)Figure5.Principleofpositioningalgorithmbasedon5.基于TOAxx y iixx y x y x y x y v為電磁波在自由空間中的傳播速度，Ti1i個(gè)參考節(jié)點(diǎn)與發(fā)送信號(hào)到1個(gè)參考節(jié)點(diǎn)的時(shí)間RSSI3個(gè)或者以上節(jié)點(diǎn)的距離，較為傳統(tǒng)的質(zhì)心算法就是先找到信號(hào)接受點(diǎn)到最近的三個(gè)信號(hào)發(fā)射節(jié)點(diǎn)的低功耗藍(lán)牙技術(shù)，是藍(lán)牙4.0最重要的特色。傳統(tǒng)的藍(lán)牙續(xù)航一直是一個(gè)問(wèn)題，一個(gè)電池一般只Wibree2007WibreeRSSI本次系統(tǒng)設(shè)計(jì)將采用智能手機(jī)作為信號(hào)接收節(jié)點(diǎn)，搭載藍(lán)牙芯片的嵌入式設(shè)備來(lái)作為信號(hào)發(fā)射器，RSSI和實(shí)時(shí)位置，整個(gè)測(cè)試環(huán)境設(shè)備包括兩個(gè)部分：三個(gè)藍(lán)牙信號(hào)發(fā)射基站，一臺(tái)智能手機(jī)作為信號(hào)接收器。我們將實(shí)驗(yàn)環(huán)境布置在宿舍樓里，分別在各處布置信號(hào)發(fā)射器這是，三個(gè)藍(lán)牙設(shè)備在距離接收點(diǎn)0.3mRSSI值，因?yàn)椴煌脑O(shè)備芯片也不一樣所以有輕微誤差。6Figure6.Signal6.Table1.RSSItest1.0.3m123.5130~3555~6072~7595~100ppd10nlogdik0 0

10d d0pd0npdikik0、方差是

d

pd0pik i

d2ijhij

Cd1ijd2ijdijij值在傳播過(guò)程中隨距離而導(dǎo)致信號(hào)強(qiáng)度的衰減，我們將多次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合如7所Figure7.Thesignalstrengthvarieswith7.1*115個(gè)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)試[5]，具體測(cè)試圖如下8。15s15個(gè)數(shù)據(jù)包。分別繪制AOARSSI定位算法的靜態(tài)點(diǎn)坐標(biāo)顯示圖。A