Проблемы реализации алгоритма Фанга для трилатерации TDOA - PullRequest
0 голосов
/ 04 октября 2019

Я следовал этой статье (в частности, разделу о методе Фанга), пытаясь найти решение проблемы трилатерации, используя метод TDOA .

Я надеюсь, что кто-то, имеющий опыт в Fang / TDOA, сможет протянуть мне руку помощи. По какой-то причине моя реализация возвращает неправильные корни в последний квадратик. Вот код, который я написал до сих пор:

#include <stdio.h>
#include <math.h>

struct Point {
    double x;
    double y;
};

inline double sqr(double n) {
    return n * n;
}

// r1 and r2 are the TDOA of the sound impulse to p1 and p2, respectively
void fang(double r1, double r2) {
    // transmitter coords
    Point tx = {0.7, -0.1};

    // receiver coordinates
    Point p0 = {0, 0};
    Point p1 = {1.7320508075688772, 0};
    Point p2 = {0.8660254037844388, 1.5};

    // linear coefficients
    double g = ((r2 * (p1.x/r1)) - p2.x) / p2.y;
    double h = (sqr(p2.x) + sqr(p2.y) - sqr(r2) + r2 * r1 * sqr(1 - (p1.x / r1))) / (2 * p2.y);

    // quadratic coefficents
    double d = -(1 - sqr(p1.x / r1) + sqr(g));
    double e = p1.x * (1 - sqr(p1.x / r1)) - (2 * g * h);
    double f = (sqr(r1) / 4) * sqr(1 - sqr(p1.x / r1)) - sqr(h);

    double result_x = (-e - sqrt(sqr(e) - (4 * d * f))) / (2 * d);
}

int main() {
    // these values have been calculated a-priori, from the known transmitter coords
    double r1 = 0.32977743096231715;
    double r2 = 0.90148404145971694;
    fang(r1, r2);
}

В конечном итоге я ожидал, что x_result будет равен координате х передатчика (tx.x == 0.7), но, к сожалению, результат равен ≈0.237.

Схема моей точной задачи (и ее решения, где две гиперболы пересекаются) можно геометрически увидеть на следующем графике:

TDOA graph

Любая помощь будет принята с благодарностью!

1 Ответ

1 голос
/ 07 октября 2019

В статье приводятся следующие расчеты для h с помощью метода Клыка:

imageh">

Ваш код неправильно возводит в квадрат все выражение (1 - (p1.x / r1)),вместо только части (p1.x / r1). Кроме того, вы используете неправильные значения (p2 и p1) вместо правильных (p3 и p2). Чтобы исправить, просто измените h на:

double h = (sqr(p3.x) + sqr(p3.y) - sqr(r3) + r3 * r2 * (1 - sqr(p2.x / r2))) / (2 * p3.y);
...