王帅帅，贾学东，陈国军，陈 琦

声波室内定位系统中基站几何布局探究

王帅帅，贾学东，陈国军，陈 琦

(信息工程大学，郑州 450001)

为了进一步研究声波定位系统中基于信标的定位方式，提出利用几何精度衰减因子（GDOP）对不同基站几何布局进行评定的方法：对利用三角定位法的传统基站布局方式的定位精度进行分析，总结出影响定位精度的因素，得出基站的空间几何布局是影响定位精度的重要因素的结论。实验结果表明，传统的基站空间几何布局存在一定的缺陷，通过改进基站空间布局方式可以明显提高定位精度。最后提出几类有效的定位布局模式，可根据实际空间情况采用不同的布局方式，为声波室内定位技术大规模、高精度的定位提供支持。

声波室内定位；空间几何分布；几何精度衰减因子；定位精度

0 引言

当今社会对于室内定位技术的需求和应用不断增加。室内定位技术不仅应用于室内定位导航，而且在人员跟踪、室内停车导航、商业娱乐等活动中有不可替代的作用。设计1套可行的室内导航定位系统（indoor positioning system, IPS）非常必要[1]，特别是在一些人工智能仓库、大型停车场、大型商场、隧道及监狱等应用于建筑物内部的定位导航服务中。基于声波的室内定位相对于红外线、无线保真（wireless fidelity, WiFi）、超宽带、蓝牙、惯性导航等定位模式，具有硬件成本低、定位精度符合要求、布置和使用方便等优点，是实现室内大规模、高精度定位的可行方式。

通过对声波定位方式的研究，声波室内定位技术是基于信标的定位方法，通过发送声波进行测距，即通过声音在空气中传播的时间，由声速可计算出目标节点与信标节点之间的距离。……