Wi-Fi RTT/RSS混合定位CRLB推导与最优节点布局设计

作     者：孙猛 汪云甲 王潜心 陈国良 李增科 SUN Meng;WANG Yunjia;WANG Qianxin;CHEN Guoliang;LI Zengke

作者机构：中国矿业大学环境与测绘学院江苏徐州221116 中国矿业大学自然资源部国土环境与灾害监测重点实验室江苏徐州221116 

基　　金：国家自然科学基金(42304047,42274048,42274020) 国家重点研发计划(2020YFA0713502) 江苏省重点研发计划(BE2022716) 

出 版 物：《测绘学报》 (Acta Geodaetica et Cartographica Sinica)

年 卷 期：2024年第53卷第10期

页      码：1993-2006页

摘      要：基于精细时间测量协议(FTM)的Wi-Fi RTT定位是目前领域内的研究热点,但其定位算法性能的评估手段较为单一且缺乏理论基础,Wi-Fi接入点(AP)布局对于定位精度的影响也尚未深入研究。本文以智能手机Wi-Fi FTM为研究对象,推导了基于Wi-Fi RTT/RSS混合定位方法的克拉美罗下界(CRLB),阐明了单一定位与混合定位方法CRLB的理论关系,为算法性能评估确立了理论依据;研究了Wi-Fi AP布局对RTT/RSS混合定位精度的影响,以增强遗传算法(EGA)和CRLB为基础,设计了Wi-Fi RTT/RSS混合定位的最优节点布局方案。研究表明,Wi-Fi RSS/RTT混合定位可作为高效的FTM定位方法,提出的基于EGA和CRLB的最优节点布局方法能快速给出定位区域内的最优AP布局方案。试验结果表明,在最优节点布局下(7个Wi-Fi节点),Wi-Fi RSS、RTT和RSS/RTT混合定位在本文试验环境的理论精度分别为0.92、1.07和0.61 m。研究结果可为Wi-Fi FTM定位算法性能评估提供理论支持,也能为合理布设Wi-Fi节点、减少定位成本投入提供可行方案。

主 题 词：室内定位与导航 Wi-Fi精细时间测量 智能手机定位 Wi-Fi节点布局 克拉美罗界 增强遗传算法 

学科分类：08[工学] 081601[081601] 0816[工学-纺织类] 

核心收录：

D　O　I：10.11947/j.AGCS.2024.20230220

馆 藏 号：203155539...