定位方法定位的关键有一个或多个已知坐标的参考点测量待定物体与已知参考点的空间关系两个步骤测量物理量根据物理量确定目标位置常见定位方法基于距离（时间）的定位（TimeofArrival,ToA）基于距离（时间）差的定位（TimeDifferenceofArrival,TDoA）基于信号特征的定位（ReceivedSignalStrength,RSS）基于到达角的定位（angleofarrival，AoA）6
定位方法 定位的关键 两个步骤 测量物理量 6 常见定位方法 根据物理量确定目标位置 基于距离（时间）的定位 （Time of Arrival, ToA） 基于距离（时间）差的定位 （Time Difference of Arrival, TDoA ） 基于信号特征的定位 （Received Signal Strength, RSS ） 基于到达角的定位 （ angle of arrival，AoA ） 有一个或多个已知坐标的参考点 测量待定物体与已知参考点的空间关系
基于距离的定位（ToA）距离测量方法TOA=Time of Arrival距离d=波速v*传播时间△tTri-angulation传播时间△t=收到时刻t-发出时刻tOBaseStation1d1()(o)d3d2问题：接收端如何得知tO？Base Station2BaseStation3
基于距离的定位（ToA） • 距离d = 波速v * 传播时间Δt • 传播时间Δt = 收到时刻t – 发出时刻t0 距离测量方法 • 接收端如何得知t0？ 7 问题
基于距离的定位（ToA）方法1：利用波速差发送端同时发送一道电磁波和声波接收端记录电磁波到达时刻t声波到达时刻t，d= yv(t, -t.)距离V,-Vs由于v远大于，上式可简化为d=v(t-t)8
基于距离的定位（ToA） 8 发送端同时发送一道电磁波和声波接收端记录 方法1：利用波速差 • 电磁波到达时刻 • 声波到达时刻 r t s t 距离 r s s r ( ) r s v v t t d v v − = − 由于 vr 远大于 vs ，上式可简化为 d v t t = − s s r ( )
基于距离的定位（ToA）方法2：测量波的往返时间超声波传感器发射：发送端于时刻t。发送波135131023303003900332022物体e·接收端收到波后，等待时间△t后返回同样的波反射波发送端记录收到回复的时间PWB爆发波距离 d=_(t-f-At)发射2接收时间9
基于距离的定位（ToA） 9 • 发送端于时刻 发送波 • 接收端收到波后，等待时间 后返回同样的波 • 发送端记录收到回复的时间 方法2：测量波的往返时间 距离 0 t t t ( 0 ) 2 v t t t d − − =
基于距离的定位（ToA）位置计算方法：多边测量（也称多点测量）平面上定位，取三个参考点·以每个参考点为圆心，到该参考点的距离为半径画圆，目标必在圆上平面上三个圆交于一点·实际中取用超过三个参考点，用最小二乘法减少误差目标参考点1参考点3参考点210
基于距离的定位（ToA） 10 • 平面上定位，取三个参考点 • 以每个参考点为圆心，到该参考点的距离为半径画圆，目标必在圆上 • 平面上三个圆交于一点 • 实际中取用超过三个参考点，用最小二乘法减少误差 位置计算方法：多边测量（也称多点测量） 参考点1 参考点2 参考点3 目标