顾及BLE信标几何优化的室内测距定位方法
来源期刊:中国矿业大学学报2021年第2期
论文作者:毕京学 汪云甲 宁一鹏 郭秋英 桑文刚 程娜 姚国标
文章页码:411 - 416
关键词:低功耗蓝牙;室内定位;接收信号强度;几何优化;路径损耗模型;
摘 要:低功耗蓝牙(BLE)室内定位是位置服务的研究热点.现有BLE测距定位方法依靠接收信号强度(RSS)选择邻近信标,容易获得位置较远的信标,导致较大定位误差.为准确筛选邻近BLE信标并提高定位精度,提出了一种顾及BLE信标几何优化的室内测距定位方法.首先,构建了基于最小二乘的路径损耗模型,将RSS转换为距离;其次,提出了BLE信标优选方法,充分考虑了信标的先验几何分布;最后,根据不同的几何分布估算位置,设定某一信标不可用开展实验.结果表明:提出方法的平均定位误差为1.436 m,均方根误差为1.139 m,与常用方法相比,平均定位误差和均方根误差分别减小了20.5%和12.8%,最大误差减小了0.706 m.提出方法可以提高BLE室内定位精度和稳定性,抑制较大误差.
毕京学1,汪云甲2,宁一鹏1,郭秋英1,桑文刚1,程娜1,姚国标1
1. 山东建筑大学测绘地理信息学院2. 中国矿业大学环境与测绘学院
摘 要:低功耗蓝牙(BLE)室内定位是位置服务的研究热点.现有BLE测距定位方法依靠接收信号强度(RSS)选择邻近信标,容易获得位置较远的信标,导致较大定位误差.为准确筛选邻近BLE信标并提高定位精度,提出了一种顾及BLE信标几何优化的室内测距定位方法.首先,构建了基于最小二乘的路径损耗模型,将RSS转换为距离;其次,提出了BLE信标优选方法,充分考虑了信标的先验几何分布;最后,根据不同的几何分布估算位置,设定某一信标不可用开展实验.结果表明:提出方法的平均定位误差为1.436 m,均方根误差为1.139 m,与常用方法相比,平均定位误差和均方根误差分别减小了20.5%和12.8%,最大误差减小了0.706 m.提出方法可以提高BLE室内定位精度和稳定性,抑制较大误差.
关键词:低功耗蓝牙;室内定位;接收信号强度;几何优化;路径损耗模型;