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专利号: 2022108533028
申请人: 浙江工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-07-29
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.基于几何约束的定位误差修正训练方法,其特征在于包括如下步骤:

步骤S1:在定位参考目标上设置一组数据收发模块,并构建各数据收发模块之间的几何约束条件;具体地,在定位参考目标上设置四个数据收发模块,构成矩形,依次标记为tag1,tag2,tag3,tag4,将tag1和tag2之间的距离记为a,tag2和tag3之间的距离记为b;由矩形的性质,得到这四个标签之间的8个约束:①tag1和tag2之间距离为a;

②tag3和tag4之间距离为a;

③tag2和tag3之间距离为b;

④tag1和tag4之间距离为b;

⑤tag1和tag2所在直线与tag2和tag3所在直线夹角为90°;

⑥tag2和tag3所在直线与tag3和tag4所在直线夹角为90°;

⑦tag3和tag4所在直线与tag1和tag4所在直线夹角为90°;

⑧tag1和tag4所在直线与tag1和tag2所在直线夹角为90°;

步骤S2:通过定位模型依次预测数据收发模块位置,得到预测位置,并通过几何约束条件依次修正预测位置,得到修正位置,重复进行多轮修正;

修正是基于步骤S1中当前数据收发模块与前一数据收发模块间的距离约束,和/或当前数据收发模块与前一数据收发模块之间的连线和前一数据收发模块与再前一数据收发模块之间的连线形成的角度约束,对当前数据收发模块的位置进行修正;修正是通过前两个数据收发模块的位置,根据几何约束条件得到当前数据收发模块的唯一理论位置,将唯一理论位置和预测位置连线的中点,作为当前数据收发模块的修正位置;具体地,步骤S2包括如下步骤:步骤S2.1:先对四个数据收发模块进行第一轮位置估计与修正,Pi,j表示第i轮tag j的预测位置,PFi,j表示第i轮tag j的修正位置,包括如下步骤:步骤S2.1.1:利用定位算法得出tag1的预测位置P1,1,作为第一个被预测出的位置,不对其进行修正;

步骤S2.1.2:利用定位算法得出tag2的预测位置P1,2,根据约束条件①,对tag2的预测位置进行修正;修正方法为:在P1,1和P1,2的连线上沿着P1,1P1,2方向取一点,满足该点到P1,1的距离为a,取该点和P1,2的连线中点作为修正后的tag2位置,记修正位置为PF1,2;

步骤S2.1.3:利用定位算法得出tag3的预测位置P1,3,根据约束条件③和约束条件⑤,对tag3的预测位置进行修正;修正方法为:在经过点PF1,2的P1,1PF1,2的垂线上沿靠近P1,

3的方向取一点,满足该点到PF1,2的距离为b,取该点和P1,3的连线中点作为修正后的tag3位置,记修正位置为PF1,3;

步骤S2.1.4:利用定位算法得出tag4的预测位置P1,4,根据约束条件②和约束条件⑥,对tag4的预测位置进行修正;修正方法为:在经过PF1,3的PF1,2PF1,3的垂线上沿靠近P1,4的方向取一点,满足该点到PF1,3的距离为a,取该点和P1,4的连线中点作为修正后的tag4位置,记修正位置为PF1,4;结束第一轮的四个标签位置估计;

步骤S2.2:后续轮次的位置估计与修正,包括如下步骤:

步骤S2.2.1:利用定位算法得出tag1的预测位置Pi,1,根据约束条件④和约束条件⑦,对tag1的预测位置进行修正;修正方法为:在经过PFi‑1,4的PFi‑1,3 PFi‑1,4的垂线上沿靠近Pi,1的方向取一点,满足该点到PFi‑1,4的距离为b,取该点和Pi,1的连线中点作为修正后的tag1位置,记修正位置为PFi,1;

步骤S2.2.2:利用定位算法得出tag2的预测位置Pi,2,根据约束条件①和约束条件⑧,对tag2的预测位置进行修正;修正方法为:在经过PFi,1的PFi‑1,4 PFi,1的垂线上沿靠近Pi,2的方向取一点,满足该点到PFi,1的距离为a,取该点和Pi,2的连线中点作为修正后的tag2位置,记修正位置为PFi,2;

步骤S2.2.3:利用定位算法得出tag3的预测位置Pi,3,根据约束条件③和约束条件⑤,对tag3的预测位置进行修正;修正方法为:在经过PFi,2的PFi,1 PFi,2的垂线上沿靠近Pi,

3的方向取一点,满足该点到PFi,2的距离为b,取该点和Pi,3的连线中点作为修正后的tag3位置,记修正位置为PFi,3;

步骤S2.2.4:利用定位算法得出tag4的预测位置Pi,4,根据约束条件②和约束条件⑥,对tag4的预测位置进行修正;修正方法为:在经过PFi,3的PFi,2 PFi,3的垂线上沿靠近Pi,

4的方向取一点,满足该点到PFi,3的距离为a,取该点和Pi,4的连线中点作为修正后的tag4位置,记修正位置为PFi,4;

步骤S3:当达到修正停止条件后,停止修正,并将当前修正轮数作为最佳修正轮数。

2.根据权利要求1所述的基于几何约束的定位误差修正训练方法,其特征在于:所述步骤S2中,以每轮修正位置所形成的图形的质点作为最终的定位位置。

3.根据权利要求1所述的基于几何约束的定位误差修正训练方法,其特征在于:所述步骤S2中,当误差小于允许值和/或轮次达到预设的最大修正轮数时,停止修正。

4.一种根据权利要求1所述的基于几何约束的定位误差修正训练方法的训练装置,包括几何约束条件生成模块、修正模块、最佳修正轮数生成模块,其特征在于:所述几何约束条件生成模块,根据在定位参考目标上设置一组数据收发模块,构建各数据收发模块之间的几何约束条件;

所述修正模块,通过定位模型依次预测数据收发模块位置,得到预测位置,并通过几何约束条件依次修正预测位置,得到修正位置,重复进行多轮修正;

所述最佳修正轮数生成模块,当达到修正停止条件后,停止修正,并将当前修正轮数作为最佳修正轮数。

5.基于几何约束的定位误差修正方法,其特征在于:在待定位目标上设置与所述定位参考目标相同的布置的一组数据收发模块,根据权利要求1所述的基于几何约束的定位误差修正训练方法,得到最佳修正轮数,作为待定位目标进行位置修正的轮数,通过相应的数据收发模块修正后的位置,得到待定位目标的位置。

6.基于几何约束的定位误差修正装置,其特征在于:包括布置与定位参考目标相同的一组数据收发模块的待定位目标,根据权利要求4所述的训练装置得到最佳修正轮数,作为待定位目标进行位置修正的轮数,以使待定位目标通过相应的数据收发模块修正后的位置,得到待定位目标的位置。

7.基于几何约束的定位误差修正设备,其特征在于,包括存储器和一个或多个处理器,所述存储器中存储有可执行代码,所述一个或多个处理器执行所述可执行代码时,用于实现权利要求5所述的基于几何约束的定位误差修正方法。