(a) Phân bố giá trị của cường độ từ trường
(c) Phân bố giá trị của cường độ từ trường
Hình 3.8. Biểu đồ phân bố cường độ từ trường trong khu vực thử nghiệm Biểu đồ nhiệt và biểu đồ phân bố cường độ từ trường tại các vị trí trong Biểu đồ nhiệt và biểu đồ phân bố cường độ từ trường tại các vị trí trong khu vực thử nghiệm thể hiện rõ tính cục bộ của từ trường trong nhà. Tại các vị trí khác nhau trong khu vực thử nghiệm, đo được các giá trị cường độ từ trường khác nhau. Đây là cơ sở để sử dụng cường độ từ trường trong nhà như một tín hiệu để định vị. Các phần tiếp theo của luận văn sẽ trình bày về thuật toán định vị sử dụng cường độ từ trường làm tín hiệu định vị.
3.4. Thuật toán xác định vị trí
Sau khi xây dựng được bản đồ từ trường của khu vực và đo được các giá trị từ trường đặc trưng ( ) tại vị trí ( ), việc xác định vị trí được quy về bài toán xác định toạ độ với ánh xạ f:
( ) ( )
Việc cài đặt ánh xạ f tuỳ thuộc vào thuật toán định vị được sử dụng. Đối với bài toán định vị trong nhà đã có bản đồ từ trường, thuật toán k người láng giềng gần nhất là thuật toán rất dễ cài đặt và có tốc độ cao. Thuật toán k người láng giềng gần nhất như sau:
Bước 1: Tính khoảng cách giữa véc tơ các giá trị cường độ từ trường quan sát được ( ) tại vị trí P với các véc tơ cường độ từ trường
tại vị trí Ritrong bản đồ khu vực
| |
Bước 2: Chọn ra k vị trí có khoảng cách gần nhất với P
{ * | +
Bước 3: Tính trọng số cho các vị trí Pi dựa trên khoảng cách đến P theo công thức:
Bước 4: Tính toạ độ của P dựa trên toạ độ của k vị trí gần nhất và trọng số:
{
∑
∑
∑
∑
Đầu vào: Tập các điểm tham chiếu R và véc tơ đặc trưng tại mỗi điểm , véc tơ đặc trưng tại điểm cần định vị P
Đầu ra: Toạ độ ước tính của Xp, Yp của điểm cần định vị P
Thuật toán: for trong R: Di = | | Sắp xếp mảng D = {Di, i = 1...n} Chọn ra k phần tử có khoảng cách Di nhỏ nhất for i = 1...k: Wi = Xp = ∑ ∑ , Yp = ∑ ∑ return (Xp, Yp)