申请/专利权人：国网江苏省电力有限公司电力科学研究院;国网江苏省电力有限公司

申请日：2021-09-30

公开（公告）日：2024-03-26

公开（公告）号：CN113873429B

主分类号：H04W4/02

分类号：H04W4/02;H04W4/33;H04W64/00;G06F17/18;G06F17/16

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.26#授权;2022.01.21#实质审查的生效;2021.12.31#公开

摘要：本申请涉及隧道定位技术领域，公开了一种面向地下隧道的岭回归二维定位方法及系统。在该方法中，首先通过定位标签接收来自不同定位基站的信号到达时间，得到TDOA值。进一步根据基站的位置确定最小二乘问题的观测向量和设计矩阵。计算设计矩阵的转置与设计矩阵相乘后的条件数估计噪声敏感度，并以条件数为依据设置合适的岭回归系数。最后确定位置向量，依据位置向量确定定位标签的坐标。本申请通过上述步骤，克服了地下隧道环境中TDOA定位普遍存在的噪声敏感性，极大的提高了定位的精度与稳定性。

主权项：1.一种面向地下隧道的岭回归二维定位方法，其特征在于，所述方法应用于地下隧道内的定位标签，所述地下隧道的通道两侧设置有多个定位基站，所述面向地下隧道的岭回归二维定位方法包括：所述定位标签获取任一定位基站的信号，以及获取所述任一定位基站的信号到达时间；所述定位标签根据所述任一定位基站的信号，确定所述任一定位基站的基站位置；所述定位标签根据所述任一定位基站的信号到达时间，确定参考信号，所述参考信号是指所述定位标签最先获取的定位基站的信号；所述定位标签根据所述任一定位基站的信号和所述参考信号，确定TDOA值，所述TDOA值是指其他信号到达时间与参考信号到达时间的差值；所述其他信号到达时间是指所述定位基站的信号中，除所述参考信号以外的其他信号的信号到达时间；所述参考信号到达时间是指所述参考信号的信号到达时间；所述定位标签获取信号的传播速度，并根据所述任一定位基站的基站位置、所述TDOA值和所述信号的传播速度，确定观测向量和设计矩阵；所述定位标签根据所述设计矩阵和预设的条件数限制，确定岭回归系数；所述定位标签根据所述观测向量、所述设计矩阵和所述岭回归系数，确定位置向量；所述定位标签根据所述位置向量，确定所述定位标签的坐标；所述条件数限制为条件数小于1000；所述定位标签根据所述设计矩阵和预设的条件数限制，确定岭回归系数，包括：通过如下公式确定所述岭回归系数： ； ；其中，表示所述岭回归系数，表示矩阵的条件数，表示所述设计矩阵，表示矩阵的转置，表示单位矩阵，单位矩阵的行列数与的行列数相同；所述定位标签根据所述观测向量、所述设计矩阵和所述岭回归系数，确定位置向量，包括：通过如下公式确定所述位置向量： ；其中，表示所述位置向量，表示所述设计矩阵，表示矩阵的转置，表示所述岭回归系数，表示所述观测向量，表示单位矩阵，单位矩阵的行列数与的行列数相同；所述定位标签获取信号的传播速度，并根据所述任一定位基站的基站位置、所述TDOA值和所述信号的传播速度，确定观测向量和设计矩阵，包括：通过如下公式确定所述观测向量： ；其中，表示所述观测向量的第个元素，表示预设的信号传播速度，表示所述TDOA值中的第个元素，表示向量二范数的平方，表示所述基站位置的第个元素，表示参考基站的基站位置，所述参考基站是指所述定位标签最先获取的定位基站的位置；所述定位标签获取信号的传播速度，并根据所述任一定位基站的基站位置、所述TDOA值和所述信号的传播速度，确定观测向量和设计矩阵，包括：通过如下公式确定所述设计矩阵： ；其中，表示所述设计矩阵的第行，表示所述基站位置的第个元素，表示参考基站的基站位置，所述参考基站是指所述定位标签最先获取的定位基站的位置，表示矩阵的转置，表示预设的信号传播速度，表示所述TDOA值中的第个元素。

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