一种到达角定位系统多服务器多区域定位方法与流程

本发明涉及无线定位，特别涉及一种到达角定位系统多服务器多区域定位方法。

背景技术：

1、万物互联时代，不仅需要目标的时间、状态等信息，更需要目标的位置信息。针对多服务器多区域定位应用情况，本发明深入研究无线电到达角测向定位技术，提出了一种到达角定位系统多服务器多区域定位方法，服务器接收基站上传的关于各个终端的观测信息，并标记时间戳；服务器按照子区域基站mac地址集合进行匹配分组；各子区域内的数据包按照终端mac地址进行分组，并按照时间戳排序；子区域内各个终端利用组内的数据包里接收信号强度、入射角度并结合相关基站坐标、时间戳等信息进行多源异构数据融合定位，获得终端在该子区域内的位置估计；服务器将各终端位置估计、子区域、基站接收信号强度统计信息上传至上位机；当上位机中同一终端在多个子区域中出现位置估计时，需要结合子区域边界、基站接收信号强度统计等信息判断是否触发子区域切换条件，并确定该终端所属子区域信息；上位机将各终端最终位置估计、子区域信息输出至应用层。

技术实现思路

1、为了克服现有技术中的不足，本发明提供一种到达角定位系统多服务器多区域定位方法，具有多区域融合定位技术特点，有利于构建多服务器多区域到达角定位系统。

2、为了达到上述发明目的，解决其技术问题所采用的技术方案如下：

3、一种到达角定位系统多服务器多区域定位方法，包括以下步骤：

4、步骤s1：服务器接收基站上传的关于各个终端的观测信息，并标记时间戳；

5、步骤s2：服务器按照子区域基站mac地址集合进行匹配分组；

6、步骤s3：各子区域内的数据包按照终端mac地址进行分组，并按照时间戳排序；

7、步骤s4：子区域内各个终端利用组内的数据包里接收信号强度、入射角度并结合相关基站坐标、时间戳信息进行多源异构数据融合定位，获得终端在该子区域内的位置估计；

8、步骤s5：服务器将各终端位置估计、子区域、基站接收信号强度统计信息上传至上位机；

9、步骤s6：当上位机中同一终端在多个子区域中出现位置估计时，需要结合子区域边界、基站接收信号强度统计信息判断是否触发子区域切换条件，并确定该终端所属子区域信息；

10、步骤s7：上位机将各终端最终位置估计、子区域信息输出至应用层。

11、进一步地，所述步骤s1包括以下步骤：

12、步骤s11：基站与服务器存在观测信息通信协议；

13、步骤s12：协议中包含终端mac地址、基站mac地址、接收信号能量强度指示值rssi、入射角度信息；或，协议中包含终端mac地址、基站mac地址、接收信号能量强度指示值rssi、便于提取入射角度信息的采样信号；

14、步骤s13：服务器对接收到的通信数据标记时间戳。

15、进一步地，所述步骤s2包括以下步骤：

16、步骤s21：单台服务器性能覆盖整个定位区域；

17、步骤s22：整个定位区域划分为多个子区域，或，整个区域作为一个子区域；

18、步骤s23：将子区域内的基站mac组成一个集合；

19、步骤s24：服务器对接收信息中的基站mac地址与子区域mac地址集合进行比对，将接收信息分到基站mac地址匹配的子区域组内。

20、进一步地，所述步骤s3包括以下步骤：

21、步骤s31：子区域内的数据包按照终端mac地址进行分组，并按照时间戳排序；

22、步骤s32：每间隔ts，对时间间隔t内的数据包，按基站mac地址进行分类，利用rssi值对各个基站组内的数据进行聚类，剔除异常值。

23、进一步地，所述步骤s4包括以下步骤：

24、步骤s41：子区域内各个终端利用组内的数据包中接收信号强度、入射角度信息设置观测信息权重；或，从采样信号中演算出入射角度信息，结合接收信号强度设置观测信息权重；

25、步骤s42：利用数据包中入射角度信息，结合基站坐标、相对工作高度信息，确定终端工作层面上的粗估计位置，再向外扩展形成粗定位区域并赋予权重；

26、步骤s43：将时间间隔t内的数据对应的带权重的粗定位区域进行叠加，找出权重最大的区域，将其重心作为终端在该子区域内的位置估计。

27、进一步地，所述步骤s5包括以下步骤：

28、步骤s51：服务器与上位机之间存在通信协议，协议中包含终端mac地址、终端位置估计、基站接收信号强度统计信息、所属子区域信息；

29、步骤s52：上位机有每个子区域信息，包括子区域内基站mac地址集合、边界条件、出入口基站信息；

30、步骤s53：服务器将终端在该服务器上多个子区域中的位置估计、子区域、基站接收信号强度统计信息上传至上位机；或，服务器将终端在该服务器上多个子区域中的位置估计、子区域、基站接收信号强度统计信息进行融合判决，得到终端在该服务器上单个子区域中的位置估计、子区域、基站接收信号强度统计信息，上传至上位机。

31、可选地，所述步骤s53还包括以下内容：

32、步骤s531：当服务器中同一终端在多个子区域中出现位置估计时，获得各个子区域中终端在时间间隔t内对应基站接收信号强度统计信息；

33、步骤s532：结合各个子区域出入口基站信息判断是否触发子区域切换；

34、步骤s533：如未触发子区域切换，根据基站接收信号强度统计信息判断该终端所属子区域；

35、步骤s534：如触发子区域切换，结合各个子区域出入口基站信息、基站接收信号强度统计信息判断是否需要进行子区域切换，如不需要，终端属于原子区域，如需要，确认终端切入子区域。

36、步骤s535：服务器根据子区域切换结果确定终端最终位置估计、子区域信息；

37、步骤s536：如果未切换子区域，则将原子区域终端位置估计作为服务器中终端定位估计；

38、步骤s537：如果切换子区域，则将切入子区域终端位置估计作为服务器中终端定位估计；

39、步骤s538：服务器将终端在该服务器上单个子区域中的位置估计、子区域、基站接收信号强度统计信息，上传至上位机。

40、进一步地，所述步骤s6包括以下步骤：

41、步骤s61：当上位机中同一终端在多个服务器多个子区域中出现位置估计时，获得各个子区域中终端在时间间隔t内对应基站接收信号强度统计信息；

42、步骤s62：结合各个子区域出入口基站信息判断是否触发子区域切换；

43、步骤s63：如未触发子区域切换，根据基站接收信号强度统计信息判断该终端所属子区域；

44、步骤s64：如触发子区域切换，结合各个子区域出入口基站信息、基站接收信号强度统计信息判断是否需要进行子区域切换，如不需要，终端属于原子区域，如需要，确认终端切入子区域。

45、进一步地，所述步骤s7包括以下步骤：

46、步骤s71：上位机根据子区域切换结果确定终端最终位置估计、子区域信息；

47、步骤s72：如果未切换子区域，则将原子区域终端位置估计作为上位机中终端定位估计；

48、步骤s73：如果切换子区域，则将切入子区域终端位置估计作为上位机中终端定位估计；

49、步骤s74：上位机按照时间间隔ts对终端定位估计值、所属子区域信息上传至应用层；或，按照时间间隔ts对终端定位估计值进行卡尔曼滤波，滤波器输出结果作为定位终端的定位估计值。

50、本发明由于采用以上技术方案，使之与现有技术相比，具有多区域融合定位技术特点，有利于构建多服务器多区域到达角定位系统。