摘 要：当前室内定位的需求逐渐增大，但已有方案大都定位不够精确且成本高，为此设计了基于蓝牙 5.1 的室内定位寻向系统。首先经拉依达准则处理信号，剔除异常值；其次使用 MATLAB 拟合建立 RSSI 数据与移动终端到信标间距离的数学模型；再次根据距离，通过四点定位算法计算移动终端的位置，实现定位；最后根据指定目标点坐标，使用基于前进方向的角度寻向算法，实现室内寻向。结果表明，该系统定位精度达到了厘米级，满足当前室内定位需求。
关键词：室内定位；四点定位；蓝牙 5.1；寻向算法；RSSI 测距算法
DOI:10.19850/j.cnki.2096-4706.2021.03.010
基金项目：江苏省大学生创新创业训练计划 （202011276053Y）；国家自然科学基金（青年基金） （61701221）
中图分类号：TP311；TP391 文献标识码：A 文章编号：2096-4706（2021）03-0036-05
Research on Indoor Positioning and Orientation Finding System Based on Bluetooth 5.1
ZHANG Tianyu，SUN Shanshan，YANG Jie，BAO Jie，CHEN Di
（Nanjing Institute of Technology，Nanjing 211167，China）
Abstract：At present，the demand for indoor positioning is gradually increasing，but the most of existing schemes are not accurate enough and have high cost. In view of this，an indoor positioning and orientation finding system based on Bluetooth 5.1 is designed. Firstly，signal is processed by PauTa criterion and outliers are removed；secondly，the mathematical model of RSSI data and the distance between mobile terminal and beacon is established by using MATLAB fitting；thirdly，according to the distance，the position of the mobile terminal is calculated through the four-point positioning algorithm，so as to realize the positioning function. Finally，according to the specified target point coordinates，the angle orientation finding algorithm based on the forward direction is used to realize the indoor orientation finding function. The results show that the positioning accuracy of the system reaches the centimeter level，which meets the current indoor positioning requirements.
Keywords：indoor positioning；four-point positioning；Bluetooth 5.1；orientation finding algorithm；RSSI ranging algorithm
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作者简介：张天宇（2000—），男，汉族，江苏宿迁人，本科 在读，研究方向：室内定位，信号处理；通讯作者：杨洁（1979—）， 女，汉族，江苏宿迁人，教授，博士，研究方向：无线通信。