非視距傳播環(huán)境下基于最優(yōu)化原理的三維定位方法.pdf

1、當(dāng)今社會(huì)，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展迅速，無(wú)線通訊技術(shù)不斷提高，手機(jī)（手持終端）成為了生活必需品。而由此產(chǎn)生的基于終端空間位置信息的服務(wù)(LBS)，逐漸成為一項(xiàng)發(fā)展前景良好且市場(chǎng)潛力巨大的業(yè)務(wù)。傳統(tǒng)的GPS定位技術(shù)一般情況下定位效果良好，但在一些特殊場(chǎng)景下，如地下車庫(kù)、建筑物內(nèi)部等會(huì)出現(xiàn)性能較差的情況。利用運(yùn)營(yíng)商無(wú)線通信基站對(duì)這些特殊場(chǎng)景下的手持終端進(jìn)行定位可以規(guī)避傳統(tǒng)定位方法的相關(guān)問(wèn)題，因而成為了人們關(guān)注的焦點(diǎn)。
　　傳統(tǒng)定位方法中，通常通

2、過(guò)對(duì)終端無(wú)線電信號(hào)到達(dá)基站的時(shí)間進(jìn)行測(cè)量計(jì)算以實(shí)現(xiàn)對(duì)手持終端的定位。然而到達(dá)時(shí)間在真實(shí)場(chǎng)景的測(cè)量過(guò)程中，常常會(huì)受到如儀器誤差導(dǎo)致的時(shí)鐘不同步、非視距傳播效應(yīng)、信噪比等因素的影響，產(chǎn)生不同程度的偏差。
　　本文主要工作如下。本文對(duì)國(guó)內(nèi)外在無(wú)線定位技術(shù)上的研究情況進(jìn)行了探討，分析了常用的二維定位方法的算法流程及特點(diǎn)。本文為了研究三維定位的情況，將傳統(tǒng)二維定位方法拓展推導(dǎo)至三維情況。結(jié)果顯示，這些方法在三維定位中均存在缺少先驗(yàn)信息或定位

3、精度不高等問(wèn)題。
　　對(duì)此，本文首先提出了一種應(yīng)對(duì)無(wú)先驗(yàn)信息情況的室內(nèi)三維定位方法。將算法應(yīng)用于實(shí)際場(chǎng)景中發(fā)現(xiàn)，對(duì)比傳統(tǒng)方法，本算法所得到的手持終端坐標(biāo)的X、Y軸誤差非常小，模型有更好的精確度。然而由于基站部署位置以及坐標(biāo)數(shù)量級(jí)的原因，所得到的手持終端坐標(biāo)在Z軸方向存在著明顯誤差，且波動(dòng)范圍很大。
　　針對(duì)非視距誤差因子法存在的問(wèn)題，本文進(jìn)一步建立了一種以非視距誤差因子法為基礎(chǔ)的非線性約束最優(yōu)化模型。非線性規(guī)劃由于其自身的“