本發(fā)明涉及無線定位技術(shù)。
背景技術(shù)：
實際無線通信環(huán)境中，由于噪聲、環(huán)境和測量誤差等不良因素的影響，引起通信距離估計具有較大的誤差，導(dǎo)致最大似然定位計算的結(jié)果具有很強的不確定性，給定位結(jié)果在導(dǎo)航等后續(xù)應(yīng)用處理方法提出了挑戰(zhàn)。本發(fā)明針對上述問題，對最大似然定位計算過程中的不確定性的因素進行敏感性分析，分析出導(dǎo)致不確定性的主要因素及其對定位計算結(jié)果的影響程度，并對定位計算結(jié)果的不確定性進行評估，為改善無線定位精度提供指導(dǎo)。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是為了解決最大似然定位計算過程中的不確定性敏感性分析和傳播問題，提供一種最大似然定位計算的不確定性分析方法。
本發(fā)明所述的一種最大似然定位計算的不確定性分析方法包括以下步驟：
步驟一、系統(tǒng)中有i+1個無線傳感器節(jié)點，分別為i個定位的錨節(jié)點和1個未知節(jié)點，它們都具有nanoloc無線射頻收發(fā)器，并可以采用雙邊對等方法測量得到任意兩個節(jié)點間的距離估計值，其中i為用戶設(shè)定參數(shù)，且6≤i≤10，本發(fā)明中，i取值為9；
步驟二、系統(tǒng)中各個節(jié)點進行初始化，未知節(jié)點首先建立無線網(wǎng)絡(luò)，并等待其它節(jié)點申請加入網(wǎng)絡(luò)；
步驟三、i個錨節(jié)點初始化成功后，分別采用射頻收發(fā)器掃描發(fā)現(xiàn)未知節(jié)點建立的無線網(wǎng)絡(luò)，并通過射頻收發(fā)器發(fā)送網(wǎng)絡(luò)加入請求數(shù)據(jù)包，并成功加入該無線網(wǎng)絡(luò)，如果加入網(wǎng)絡(luò)成功，則執(zhí)行步驟四，否則，執(zhí)行步驟三；
步驟四、未知節(jié)點通過其無線射頻收發(fā)器廣播定位請求數(shù)據(jù)包，第i個錨節(jié)點收到定位請求數(shù)據(jù)包后，采用雙邊對等測距方法，通過與未知節(jié)點間的4j次數(shù)據(jù)包交互，獲得第i個錨節(jié)點與未知節(jié)點間的距離di的j次測量值：{di1,di2,di3,…,dij,…,dij}，并進行統(tǒng)計計算，將測量值的統(tǒng)計均值di_u作為距離di估計結(jié)果，將測量值的統(tǒng)計標(biāo)準(zhǔn)差di_σ作為距離di估計結(jié)果的不確定性，其中i為正整數(shù)，且1≤i≤i，設(shè)定i的初始值為1，j為正整數(shù)，且1≤j≤j，j為用戶設(shè)定的正整數(shù)，且50≤j≤150，本發(fā)明中，j取值為100；
步驟五、i＝i+1，判斷i的值是否大于i，若是，則執(zhí)行步驟六，否則執(zhí)行步驟四；
步驟六、系統(tǒng)獲得了未知節(jié)點與i個錨節(jié)點間的距離估計結(jié)果{d1_u,d2_u,d3_u,…,di_u,…,di_u}，以及它們對應(yīng)的不確定度{d1_σ,d2_σ,d3_σ,…,di_σ,…,di_σ}，并結(jié)合三個錨節(jié)點的坐標(biāo)：{(x1，y1)，(x2，y2)，(x3，y3),…,(xi，yi),…,(xi，yi)},則未知節(jié)點的坐標(biāo)(x，y)按公式(1)進行計算：
其中，
步驟七、定位計算結(jié)果(x，y)的不確定性(x_σ,y_σ)按公式(2)進行計算：
其中，i為正整數(shù)，且1≤i≤i，
步驟八、判斷定位計算任務(wù)是否完成，如果是，執(zhí)行步驟九，否則，在下一個定位點上，執(zhí)行步驟四；
步驟九、結(jié)束最大似然定位及其不確定性分析任務(wù)。
附圖說明
圖1為一種最大似然定位計算的不確定性分析方法的流程圖。
具體實施方式
具體實施方式一：結(jié)合圖1說明本實施方式，本實施方式所述的一種最大似然定位計算的不確定性分析方法包括以下步驟：
步驟一、系統(tǒng)中有i+1個無線傳感器節(jié)點，分別為i個定位的錨節(jié)點和1個未知節(jié)點，它們都具有nanoloc無線射頻收發(fā)器，并可以采用雙邊對等方法測量得到任意兩個節(jié)點間的距離估計值，其中i為用戶設(shè)定參數(shù)，且6≤i≤10，本發(fā)明中，i取值為9；
步驟二、系統(tǒng)中各個節(jié)點進行初始化，未知節(jié)點首先建立無線網(wǎng)絡(luò)，并等待其它節(jié)點申請加入網(wǎng)絡(luò)；
步驟三、i個錨節(jié)點初始化成功后，分別采用射頻收發(fā)器掃描發(fā)現(xiàn)未知節(jié)點建立的無線網(wǎng)絡(luò)，并通過射頻收發(fā)器發(fā)送網(wǎng)絡(luò)加入請求數(shù)據(jù)包，并成功加入該無線網(wǎng)絡(luò)，如果加入網(wǎng)絡(luò)成功，則執(zhí)行步驟四，否則，執(zhí)行步驟三；
步驟四、未知節(jié)點通過其無線射頻收發(fā)器廣播定位請求數(shù)據(jù)包，第i個錨節(jié)點收到定位請求數(shù)據(jù)包后，采用雙邊對等測距方法，通過與未知節(jié)點間的4j次數(shù)據(jù)包交互，獲得第i個錨節(jié)點與未知節(jié)點間的距離di的j次測量值：{di1,di2,di3,…,dij,…,dij}，并進行統(tǒng)計計算，將測量值的統(tǒng)計均值di_u作為距離di估計結(jié)果，將測量值的統(tǒng)計標(biāo)準(zhǔn)差di_σ作為距離di估計結(jié)果的不確定性，其中i為正整數(shù)，且1≤i≤i，設(shè)定i的初始值為1，j為正整數(shù)，且1≤j≤j，j為用戶設(shè)定的正整數(shù)，且50≤j≤150，本發(fā)明中，j取值為100；
步驟五、i＝i+1，判斷i的值是否大于i，若是，則執(zhí)行步驟六，否則執(zhí)行步驟四；
步驟六、系統(tǒng)獲得了未知節(jié)點與i個錨節(jié)點間的距離估計結(jié)果{d1_u,d2_u,d3_u,…,di_u,…,di_u}，以及它們對應(yīng)的不確定度{d1_σ,d2_σ,d3_σ,…,di_σ,…,di_σ}，并結(jié)合三個錨節(jié)點的坐標(biāo)：{(x1，y1)，(x2，y2)，(x3，y3),…,(xi，yi),…,(xi，yi)},則未知節(jié)點的坐標(biāo)(x，y)按公式(1)進行計算：
其中，
步驟七、定位計算結(jié)果(x，y)的不確定性(x_σ,y_σ)按公式(2)進行計算：
其中，i為正整數(shù)，且1≤i≤i，
步驟八、判斷定位計算任務(wù)是否完成，如果是，執(zhí)行步驟九，否則，在下一個定位點上，執(zhí)行步驟四；
步驟九、結(jié)束最大似然定位及其不確定性分析任務(wù)。
具體實施方案二，本實施方式是對具體實施方式一所述的一種最大似然定位計算的不確定性分析方法作進一步說明，本實施方式中，采用偏微分的方法，獲得最大似然定位計算過程中各個不確定性因素的敏感因子，評估這些因素的不確定度對定位計算結(jié)果的影響程度大小。
具體實施方案三，本實施方式是對具體實施方式一所述的一種最大似然定位計算的不確定性分析方法作進一步說明，本實施方式中，通過對各個不確定性的綜合，獲得最大似然定位計算的不確定性，為后續(xù)應(yīng)用處理方法，例如導(dǎo)航?jīng)Q策提供參考。
具體實施方案四，本實施方式是對具體實施方式一所述的一種最大似然定位計算的不確定性分析方法作進一步說明，本實施方式中，能夠有效對最大似然定位計算中的不確定性進行分析，也可對改進的最大似然定位計算方法進行有效分析其不確定性。
具體實施方案五，本實施方式是對具體實施方式一所述的一種最大似然定位計算的不確定性分析方法作進一步說明，本實施方式中，能夠有效對定位計算中的不確定性進行分析，在此基礎(chǔ)上評估定位計算結(jié)果的質(zhì)量，也為后續(xù)處理方法提供參考和決策信息。