蓝牙到达角首个校准模型：增强室内定位精度
信号处理
2025-01-16 v1
摘要
物联网 (IoT) 应用日益依赖室内定位系统在 GNSS 被剥夺的环境中（包括城市地区、智能仓库、医院以及地下或多层停车场）提供精确可靠的导航。蓝牙到达角 (AoA) 定位提供具有成本效益的解决方案，可为用户提供亚米级位置精度，这对于地下导航、消防员及机器人导航至关重要。蓝牙 AoA 定位使用角度确定蓝牙标签的位置；这些角度在锚坐标系中测量，需要传递到用户坐标系。这需要计算锚坐标系与用户坐标系之间的 3D 旋转矩阵的模型或技术。迄今为止，尚未开发出计算这些旋转矩阵的模型或技术。因此，AoA 定位模型的开发集中在仿真场景中。本文引入首个名为 AoA 校准模型的模型，能够估计这些旋转矩阵，从而促进该技术的实际应用。此外，本文在真实数据集上测试了蓝牙 AoA 校准和定位模型，并提出了 AoA 定位的端到端功能架构。结果表明，所提出的校准模型可在标准偏差良好于 2.5 度的情况下估计 3D 转换旋转角。发现还表明，AoA 定位在静态和动力学模式下均可实现亚米级精度，精度显著受到到锚点的距离和几何因子影响。
引用
@article{arxiv.2501.08805,
title = {The first calibration model for bluetooth angle of arrival: Enhancing positioning accuracy in indoor environments},
author = {Ma'mon Saeed Alghananim and Yuxiang Feng and Washington Yotto Ochieng},
journal= {arXiv preprint arXiv:2501.08805},
year = {2025}
}
备注
10 pages, 12 figures