在给定两个或三个其他未知参考点的情况下,是否有已知的方法可以计算出未知设备的位置? Android 上的蓝牙

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问题: 我正在尝试定位蓝牙设备。说吧,耳塞。我不知道他们在哪里。

我所知道的事情:

  1. 我对它们所在的区域有一个大概的了解,比如说大约 50m x 50m 空间中的某个地方。
  2. 该空间内至少还有另外两个蓝牙设备,其位置也未知,但我们可以假设它们在这个房间内的某个地方。

问题: 有没有一种已知的方法可以通过使用我在空间中移动时三个未知位置的信号强度的变化来确定我的耳塞的位置、大致距离和方向?

即我从房间中央开始,未知设备 A 位于北方,我不知道这一点,但当我向北移动时,A 的信号强度急剧增加。未知设备 B 可能在东北,当我向北行驶时,它的信号会增加,但速度比信号 A 慢。相反,耳塞信号强度下降,表明它们实际上位于起点以南的某个地方。如果我向南旅行,A 会减少,B 会更慢地减少,而耳塞会增加。

有谁知道一种方法可以尝试使用在空间中移动时设备的信号强度来估计距离和方向?

编辑 我想添加一个限制,即我不想使用任何专门用于 BT 测向的外部多天线阵列或设备。我想使用常见的内部全向 BT 天线,例如在未经修改的智能手机(如 iPhone 12-15+ 或三星 S21-23+ 或 Google Pixel 5,6-9+)中使用

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有三角测量,但它并不像那样工作。 在二维三角测量中(我们假设没有 z 轴),您需要 3 个不在一条线上的已知位置,以及每个位置到未知设备的信号强度。 然后您可以使用该信号强度来确定位置。

A     B
    X
  C

假设您知道从 A 到 X 的信号强度是 100db。 这可能会转化为 100m。你不知道方向,但你知道它在 100m 之外,所以你知道它在 A 周围、半径为 100m 的圆上,但它可能在该圆上的任何位置。 如果您还知道 B 的强度为 50m,那么您也知道它也在距 B 半径为 50 的圆上。这 2 个圆将在 2 点相交。 您知道 X 位于这两者之一。 如果你知道距离 C 10m 的强度,你就会知道它是所有 3 个圆相交的,这将是一个点。 (实际上,由于噪声和信号的性质,确实会出现窄环而不是完美的圆,并且 X 周围会出现一个小的奇怪形状)(添加 z 轴需要 1 个与其他 3 个不共面的已知点).

更常见的用途是设备 X 本身通过知道 A、B 和 C 的位置来确定它所在的位置。 这可用于 GPS 无法完成的超精确位置,或者 GPS 无法工作的地方。 A.B. 和 C 是 BLE 信标设备是正常的,在这种情况下,它们会发出信号(通常是 ID,以便您可以区分它们),而 X 进行计算。 但如果 X 正在主动广播,并且让 A、B 和 C 进行通信以定位 X,则您可以逆转这一情况。

当然,为了找到 X,你需要 X 经常广播。 这意味着它只能在协作设备上运行,而不能在扔到空间中的随机设备上运行。 因为你需要知道 A、B 和 C,所以你需要一个准备好的空间。

现在,如果您没有准备好的空间并且想要这样做 - 只要 X 正在广播,您就可以获得距离。 只是没有方向。 如果 X 是静止的,那么你可以通过热和冷来找到它。

当然,对于所有这一切,您都会受到无线电广播距离的限制。 蓝牙大约为 10m,wifi 大约为 400m。 而墙壁、树木、人等任何障碍物以及大气条件都会影响距离计算的准确性。 如果您需要准确性,您可能需要进行一天的校准。 不过,如果您只想做更热更冷的事情,那就没有必要了。

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