室內(nèi)環(huán)境中的常用無線定位測量方法
無線定位測量方法是指分析接收到的無線電波信號(hào)的特征參數(shù)，然后根據(jù)特定算法計(jì)算被測對(duì)象的位置（二維/三維坐標(biāo)： 經(jīng)度，緯度，高度）。
常用的室內(nèi)無線定位測量方法如下：
基于AOA（Angle of Arriva, 到達(dá)角度定位）的定位算法
基于TOA（Time of Arriva, 到達(dá)時(shí)間定位）的定位算法
基于TDOA（Time Difference of Arriva, 到達(dá)時(shí)間差定位）的定位算法
基于RSS（Received Signal Strength, 接收信號(hào)強(qiáng)度定位）的定位算法
混合定位
不同的算法，定位的精度也不同。為了提高定位的精度，也可以采用多種技術(shù)的組合。
基于AOA的定位算法
AOA定位是通過基站天線或天線陣列測出終端發(fā)射電波的入射角（入射角是光源與法線的夾角），從而構(gòu)成一根從接收機(jī)到終端的徑向連線，即方位線。利用兩個(gè)或兩個(gè)以上AP接入點(diǎn)提供的AOA測量值，按AOA定位算法確定多條方位線的交點(diǎn)，即，為待定終端的估計(jì)位置。
基于TOA的定位算法
TOA技術(shù)是指由基站向移動(dòng)站發(fā)出特定的測距命令或指令信號(hào)，并要求終端對(duì)該指令進(jìn)行響應(yīng)。基站會(huì)紀(jì)錄下由發(fā)出測距指令到收到終端確認(rèn)信號(hào)所花費(fèi)的時(shí)間，該時(shí)間主要由射頻信號(hào)在環(huán)路上的傳播時(shí)延、終端的響應(yīng)時(shí)延和處理時(shí)延、基站的處理時(shí)延組成。如果能夠準(zhǔn)確地得到終端和基站的響應(yīng)和處理時(shí)延，就可以算出射頻信號(hào)的環(huán)路傳播時(shí)延。因?yàn)闊o線電波在空氣中以光速傳播，所以基站與終端之間的距離可以估算出來。當(dāng)有三個(gè)基站參與測量時(shí)，就可以根據(jù)三角定位法來確定終端所在的區(qū)域。
基于TDOA的定位算法
TDOA定位算法是一種利用時(shí)間差進(jìn)行定位的方法，通過測量信號(hào)達(dá)到基站的時(shí)間，可以確定信號(hào)源的距離，利用信號(hào)源到多個(gè)無線電監(jiān)測站的距離（以無線電基站為中心，距離為半徑作園），就能確定信號(hào)的位置。通過比較信號(hào)到達(dá)多個(gè)基站的時(shí)間差，就能做出以檢測站為焦點(diǎn)、距離差為長軸的雙曲線的交點(diǎn)，該交點(diǎn)即為信號(hào)的位置。
TDOA是基于多站點(diǎn)的定位算法，因此要對(duì)信號(hào)進(jìn)行定位必須有至少3個(gè)以上的監(jiān)測站進(jìn)行同時(shí)測量。而每個(gè)監(jiān)測站的組成則相對(duì)比較簡單，主要包括接收機(jī)、天線和時(shí)間同步模塊。理論上現(xiàn)有的監(jiān)測站只要具有時(shí)間同步模塊就能升級(jí)為TDOA監(jiān)測站，而不需要復(fù)雜的技術(shù)改造。
基于RSS的定位算法
在基于RSS的算法中，被跟蹤目標(biāo)測量來自多個(gè)發(fā)射器接收的信號(hào)強(qiáng)度，以便使用信號(hào)強(qiáng)度作為發(fā)射器和接收器之間距離的估算參數(shù)。這樣，接收器將能夠估算其相對(duì)于發(fā)射器節(jié)點(diǎn)的位置。在基于RSS的算法中，無線信號(hào)傳輸過程中的多徑效應(yīng)和通過障礙時(shí)產(chǎn)生的陰影效應(yīng)是產(chǎn)生定位誤差的主要原因。在開放空間里，若無障礙物的阻隔，可以得到較為精確的定位，而在很多環(huán)境下，因?yàn)榇嬖诟鞣N各樣的障礙物導(dǎo)致的多徑效應(yīng)，衰減，散射等等不確定因素，將大大影響其定位精度。另外，基于RSS的算法與其他算法相比也具有一些優(yōu)勢(shì)，在基于RSS的算法中，移動(dòng)標(biāo)簽僅用作接收器，因此依賴于來自多個(gè)發(fā)射器的接收信號(hào)的強(qiáng)度來找到它們的位置。以這種方式，基于RSS的算法傾向于具有較少的通信流量，這有助于改善信道訪問控制和定位準(zhǔn)確性。此外，較少的通信流量有助于克服對(duì)使用中的標(biāo)簽數(shù)量的限制。移動(dòng)標(biāo)簽只是接收器，數(shù)量沒有限制。
基于RSS的算法可以分為兩種主要類型：三邊測量和指紋識(shí)別。三邊測量算法使用RSS測量來估計(jì)到三個(gè)不同參考節(jié)點(diǎn)的距離，從而估計(jì)當(dāng)前位置。另一方面，指紋識(shí)別需要收集場景RSS指紋的數(shù)據(jù)集，該數(shù)據(jù)集則用于將在線測量與數(shù)據(jù)集中最接近的指紋匹配用以估計(jì)位置。
混合定位
目前，混合定位已成為新的無線定位主流。混合定位的核心思想依賴于可靠的短程測量的使用，以提高無線系統(tǒng)的位置估計(jì)的準(zhǔn)確性。用已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了基本獨(dú)立的無線定位測量方法（RSS、TOA、TDOA、AOA等）的不同組合來增強(qiáng)位置估算的準(zhǔn)確性。
轉(zhuǎn)自：互聯(lián)網(wǎng)