基于匹配模糊度評價的Wi-Fi/地磁指紋定位算法
發(fā)布時間:2021-10-29 08:07
Wi-Fi定位與地磁定位作為2種成本較低的定位方法受到廣泛關(guān)注,可以在室內(nèi)場景為用戶提供位置服務(wù),考慮到各自的定位特點(diǎn),提出了一種基于Wi-Fi擴(kuò)展候選位置集、地磁匹配進(jìn)行位置約束的定位方法。針對地磁指紋在單點(diǎn)匹配時容易產(chǎn)生模糊匹配的情況,提出了一種基于JS散度的匹配模糊度評價標(biāo)準(zhǔn),并建立了地磁模糊匹配位置集。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,所提算法優(yōu)化了候選位置集,有效提升了定位精度,與近年來的定位方法相比,有一定的先進(jìn)性和可行性。
【文章來源】:中國科技論文. 2020,15(06)北大核心
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
定位框架流程
在離線訓(xùn)練階段,對32個參考點(diǎn)進(jìn)行了地磁匹配模糊度評價,各參考點(diǎn)對地磁數(shù)據(jù)概率分布之間的JS散度結(jié)果如圖2所示。JS散度具有對稱性,即JS(Pi‖Pj)=JS(Pj‖Pi)。由圖2可知,大多數(shù)參考點(diǎn)對之間的JS散度接近或等于1,這代表其地磁數(shù)據(jù)分布完全不重合,對匹配定位來說這樣的結(jié)果無疑是有利的。在觀測噪聲較小的情況下,地磁數(shù)據(jù)可以有效地區(qū)分位置。此外,仍有相當(dāng)數(shù)量的參考點(diǎn)對之間的JS散度值較小。圖3為評價匹配模糊度的得分情況。由圖3可見,距離較近的參考點(diǎn)對得分普遍較高,隨著參考點(diǎn)間距離的增大,得分總體呈降低趨勢,這符合評價的初衷,即對距離較遠(yuǎn)、地磁數(shù)據(jù)分布較近的參考點(diǎn)對敏感。由于實(shí)驗(yàn)只是采用地磁定位結(jié)果進(jìn)行約束而不將其直接作為位置估計(jì),因此距離較近的參考點(diǎn)之間即使出現(xiàn)誤匹配,也不會產(chǎn)生較大的定位誤差。距離較遠(yuǎn)的參考點(diǎn)對得分呈現(xiàn)普遍較低、個別尤其低的特點(diǎn),圖中凹陷處即需要關(guān)注的模糊匹配點(diǎn)對。本次實(shí)驗(yàn)將得分低于0.5的參考點(diǎn)對定義為模糊匹配點(diǎn),并在此基礎(chǔ)上構(gòu)建了模糊匹配位置集。
為了驗(yàn)證本文構(gòu)建的模糊匹配位置集是否可以用于修正地磁匹配結(jié)果,將從模糊匹配位置集中確定的地磁約束點(diǎn)作為地磁定位的最終結(jié)果,與地磁模值直接做匹配得到的結(jié)果進(jìn)行對比,定位結(jié)果如圖4所示。圖4 2種地磁定位表現(xiàn)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]一種基于詞袋法的地磁指紋室內(nèi)定位方法[J]. 宋苗苗. 電子測量與儀器學(xué)報. 2019(10)
[2]聚類閾值結(jié)合動態(tài)K值的藍(lán)牙室內(nèi)定位算法[J]. 郭英,馮茗楊,孫玉曦,劉清華,姬現(xiàn)磊. 測繪科學(xué). 2019(11)
[3]室內(nèi)環(huán)境下基于圖優(yōu)化的UWB定位方法[J]. 徐曉蘇,趙北辰. 中國慣性技術(shù)學(xué)報. 2019(03)
[4]Wi-Fi與PDR自適應(yīng)加權(quán)的CKF融合定位算法[J]. 范立,王中元,汪云甲,李孟. 中國科技論文. 2018(08)
本文編號:3464292
【文章來源】:中國科技論文. 2020,15(06)北大核心
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
定位框架流程
在離線訓(xùn)練階段,對32個參考點(diǎn)進(jìn)行了地磁匹配模糊度評價,各參考點(diǎn)對地磁數(shù)據(jù)概率分布之間的JS散度結(jié)果如圖2所示。JS散度具有對稱性,即JS(Pi‖Pj)=JS(Pj‖Pi)。由圖2可知,大多數(shù)參考點(diǎn)對之間的JS散度接近或等于1,這代表其地磁數(shù)據(jù)分布完全不重合,對匹配定位來說這樣的結(jié)果無疑是有利的。在觀測噪聲較小的情況下,地磁數(shù)據(jù)可以有效地區(qū)分位置。此外,仍有相當(dāng)數(shù)量的參考點(diǎn)對之間的JS散度值較小。圖3為評價匹配模糊度的得分情況。由圖3可見,距離較近的參考點(diǎn)對得分普遍較高,隨著參考點(diǎn)間距離的增大,得分總體呈降低趨勢,這符合評價的初衷,即對距離較遠(yuǎn)、地磁數(shù)據(jù)分布較近的參考點(diǎn)對敏感。由于實(shí)驗(yàn)只是采用地磁定位結(jié)果進(jìn)行約束而不將其直接作為位置估計(jì),因此距離較近的參考點(diǎn)之間即使出現(xiàn)誤匹配,也不會產(chǎn)生較大的定位誤差。距離較遠(yuǎn)的參考點(diǎn)對得分呈現(xiàn)普遍較低、個別尤其低的特點(diǎn),圖中凹陷處即需要關(guān)注的模糊匹配點(diǎn)對。本次實(shí)驗(yàn)將得分低于0.5的參考點(diǎn)對定義為模糊匹配點(diǎn),并在此基礎(chǔ)上構(gòu)建了模糊匹配位置集。
為了驗(yàn)證本文構(gòu)建的模糊匹配位置集是否可以用于修正地磁匹配結(jié)果,將從模糊匹配位置集中確定的地磁約束點(diǎn)作為地磁定位的最終結(jié)果,與地磁模值直接做匹配得到的結(jié)果進(jìn)行對比,定位結(jié)果如圖4所示。圖4 2種地磁定位表現(xiàn)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]一種基于詞袋法的地磁指紋室內(nèi)定位方法[J]. 宋苗苗. 電子測量與儀器學(xué)報. 2019(10)
[2]聚類閾值結(jié)合動態(tài)K值的藍(lán)牙室內(nèi)定位算法[J]. 郭英,馮茗楊,孫玉曦,劉清華,姬現(xiàn)磊. 測繪科學(xué). 2019(11)
[3]室內(nèi)環(huán)境下基于圖優(yōu)化的UWB定位方法[J]. 徐曉蘇,趙北辰. 中國慣性技術(shù)學(xué)報. 2019(03)
[4]Wi-Fi與PDR自適應(yīng)加權(quán)的CKF融合定位算法[J]. 范立,王中元,汪云甲,李孟. 中國科技論文. 2018(08)
本文編號:3464292
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