本技术公开了一种基于补偿TDoA测量误差的目标定位方法,包括:步骤S1、获得各基站位置坐标、目标信号在各基站间的TDoA测量值,以及TDoA的候选补偿量集合;步骤S2、每个TDoA测量值分别使用当前选取的补偿量进行补偿,计算每个补偿后TDoA测量值对应的距离差;步骤S3、根据距离差和各基站位置坐标,求解关于目标位置坐标的定位方程组;步骤S4、对定位方程组的解进行筛选,若定位方程组存在Z>0的实数解,将实数解保留并添加至集合∑中;步骤S5、判断补偿量是否已经完成遍历;若判断结果为补偿量已完成遍历,执行步骤S6;若判断结果为补偿量未完成遍历,更新之后执行步骤S2;步骤S6、计算集合∑的平均值。
背景技术
无线定位技术是一种通过无线信号来确定目标位置的技术,该技术通过测量无线通信网络中的信号传播时间、传播角度等作为定位参数,并根据上述参数与定位目标位置的关系来确定目标的位置。此外,无线定位技术是许多现有业务与未来服务的基础,包括车辆导航、物业管理、紧急救援、入侵检测、智能感知等,具有很大的发展前景和应用价值。
传统的无线定位技术主要依靠全球导航卫星系统来进行定位,该定位技术在空旷以及信号良好的地区具有较好的效果。然而,该方法也存在一些不可忽视的缺陷,在环境恶劣或是遮挡物较多的地区,定位结果容易出现较大的误差,从而严重影响了目标的正常定位。随着移动通信系统的不断发展,目前的移动通信系统可以提供多种服务,其中包括终端定位服务,且在地面与高楼顶部均有基站部署,其分布广泛,使得分布于各个地点的通信设备均可经过与地面基站之间的通信实现定位。
在现有通信系统中,基于信号到达时间差(Time Difference of Arrival,TDoA)的定位因通信流程简单、测量过程简易、时钟同步要求低、所需设备复杂度小等优点而被广泛使用。基于TDoA的定位建立在信号传播路径为视距(Line Of Sight,LOS)径的场景下,TDoA对应定位目标与两两基站间的距离差,由距离差可构造多个以基站为焦点的双曲面,通过计算各曲面共同的交点可得目标的位置,即目标位置可通过求解其自身与各距离差的关系式方程组来得到。然而,由于环境中可能存在障碍物,以及大气中折射率的变化,所以信号传播路径不一定为LOS径。因此,信号的TDoA测量值通常存在误差,导致可能存在多个曲面不相交于同一点的情况,此时上述方程组无解,使基于TDoA的定位技术失效。对此,本文提出了一种通过补偿TDoA测量误差的目标定位方法,以解决目前TDoA定位方法过于理想化的问题。
实现思路