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申请/专利权人：中铁工程装备集团有限公司

摘要：本发明提出了一种基于BPSO算法的无线定位基站功耗优化方法，用以解决短距无线定位技术中定位区域内被测物体数量较少时，导致定位基站的功耗浪费的问题。本发明将所有定位基站置于运行状态，通过TDOA定位算法确定当前定位区域内被测物体的总数量与位置；然后，基于定位基站的位置与被测物体的位置运行BPSO算法确定在被测物体可定位的前提下最少需要运行的定位基站的数量，并控制其它冗余的定位基站进入休眠状态。同时将实时监控定位区域内被测物体的状态，当满足特定条件时重新运行BPSO算法确定冗余定位基站。本发明通过BPSO算法对短距无线定位基站进行功耗优化，可以有效降低短距无线定位基站的功耗，适用于隧道、车间等大面积定位场景。

主权项：1.一种基于BPSO算法的无线定位基站功耗优化方法，其特征在于，包括：将所有定位基站置于运行状态，通过TDOA定位算法确定当前定位区域内被测物体的总数量与位置；然后，基于定位基站的位置与被测物体的位置运行BPSO算法确定在被测物体可定位的前提下最少需要运行的定位基站的数量，并控制其它冗余的定位基站进入休眠状态；所述BPSO算法的实现方法为：设定位基站数量为n，每个定位基站的运行与休眠以二进制1或0表示，1代表基站处于运行状态，0代表基站处于休眠状态；粒子群数量为d，每个粒子定义为维度为n的数组，数组的每一维代表对应定位基站的运行状态；初始化粒子种群，种群中每个粒子的每一维被随机赋值为0或1以代表基站的运行状态；计算每个粒子的适应度值；初始化粒子种群的飞行速度，种群中每个粒子的每一维被随机赋值一个速度值，速度值在[-5,5]之间；初始化每个粒子的历史最优解pbest以及相应的适应度值pbest_fit；初始化种群的全局最优解gbest以及相应的适应度值gbest_fit；进行迭代计算，不断更新每个粒子的速度值、当前解、历史最优解以及种群的全局最优解直至满足计算的终止条件；所述粒子的适应度值包括两个：一是定位基站能够监测到的被测物体数量f1，确保每个被测物体至少能够被3个定位基站监测到；计算方法为：根据每个粒子中每一维度所代表的定位基站的运行状态以及定位基站与被测物体的映射表，确定该粒子能够寻找到的被测物体数量；二是被测物体与定位基站的距离度量值f2，计算方法为：针对每个被测物体，根据当前粒子每一维度所代表的定位基站的运行状态以及定位基站与被测物体的映射表确定能检测到当前被测物体的所有定位基站并计算被测物体到定位基站的距离；然后从中选取三个距离最近的基站，计算其距离平均值li,i∈[1,m]，m为定位区域内被测物体的数量；最后，根据每个被测物体对应的距离平均值计算距离度量值：初始化时，当前粒子的值为该粒子的历史最优解，求解当前粒子的值对应的被测物体数量f1和距离度量值f2，定义为历史最优适应度值；比较时，优先比较被测物体数量f1的大小，找出被测物体数量f1较大的值对应的粒子，只有当两个粒子对应的被测物体数量f1相同时，再比较距离度量值f2的大小，寻找距离度量值f2较小的粒子。

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