戴晨冲，宋来亮，晁代宏

(北京航空航天大学 仪器科学与光电工程学院，北京　100191)



基于四节点RSSI的三维空间定位算法

戴晨冲，宋来亮，晁代宏

(北京航空航天大学 仪器科学与光电工程学院，北京100191)

针对提高室内三维空间的定位精度和速度的问题，从减少节点数量、建立特定坐标系的角度提出了一种基于四节点和特定坐标系的三维空间定位算法;该算法引入位置相对固定的4个节点，提高解算速度；充分考虑有效反射区对衰减指数影响，根据伯鲁斯特角将天线辐射场区分为叠加加强区和叠加减弱区，建立三维坐标系进行定位，结合信号强度指示(received signal strength indicator, RSSI)衰减模型，在叠加减弱区定位，把三维空间问题转化到二维空间，降低定位算法的复杂度;文中分别阐述方法的原理与验证，结果表明，四节点定位算法的解算速度比降低复杂度(complexity-reduced trilateration approach , COLA)定位算法有较大提高，该算法平均定位误差小于2米。

四节点；三维空间定位；接收信号强度指示；信号衰减模型

0　引言

伴随室内无线电定位技术的发展，基于Wi-Fi的定位方案受到广泛关注。室内Wi-Fi定位分为两类：一类是非测距算法[1]，即采集室内多节点信号强度构建数据库，通过比对数据库实现定位；二是测距算法[2]，根据模型解算距离实现定位[3](如TOA、TDOA、AOA、RSSI)。其中RSSI方法对硬件要求较低获得广泛应用。

目前Wi-Fi定位主要基于二维平面定位算法，如三角质心算法、最小二乘算法等[2]。若二维空间定位算法直接引申到三维空间，将引起定位时间复杂度增加(2D测量定位算法的运算时间约为3t，3D约为4(3t+w))，定位精度降低等问题[4]。……