[發(fā)明專利]一種眾目標(biāo)實(shí)時(shí)定位裝置和定位方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910241346.X
• 申請(qǐng)日: 2009-11-30
• 公開（公告）號(hào): CN102081154A
• 公開（公告）日: 2011-06-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃孝斌;魏劍平;樊勇;何杰;張瑩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京時(shí)代凌宇科技有限公司
• 主分類號(hào): G01S5/10
• 分類號(hào): G01S5/10
• 代理公司: 北京安信方達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11262
• 代理人: 栗若木;王漪

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種室內(nèi)信道環(huán)境下TOA(Time?of?arrival，時(shí)間到達(dá))實(shí)時(shí)定位裝置和定位方法。

背景技術(shù)

實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)具有巨大的應(yīng)用價(jià)值和市場(chǎng)潛力，通常用于為機(jī)場(chǎng)、工業(yè)園區(qū)等區(qū)域提供基于位置信息的服務(wù)，例如游客引導(dǎo)、物資監(jiān)控、人員跟蹤和限制區(qū)域入侵監(jiān)測(cè)等服務(wù)。TOA(Time?of?arrival，時(shí)間到達(dá))測(cè)距方法具有較高的測(cè)距精度，是目前眾目標(biāo)定位系統(tǒng)中常用的測(cè)距方法，基于TOA測(cè)距的實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)是目前常用的實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)。由于室內(nèi)信道環(huán)境復(fù)雜，導(dǎo)致TOA定位系統(tǒng)的測(cè)距精度較差，嚴(yán)重影響系統(tǒng)的定位精度。在室內(nèi)環(huán)境下實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的精確定位具有很大挑戰(zhàn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提出了一種眾目標(biāo)實(shí)時(shí)定位裝置和定位方法，適用于室內(nèi)信道環(huán)境下的TOA定位，其定位方法簡(jiǎn)單有效，具有高精度、系統(tǒng)開銷小、實(shí)時(shí)性等特點(diǎn)。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出一種眾目標(biāo)實(shí)時(shí)定位方法，包括步驟：

配置監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)在監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)的測(cè)距誤差的范圍，以及定位目標(biāo)在該監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)的最大移動(dòng)速度；

計(jì)算以定位目標(biāo)在前一時(shí)刻的定位坐標(biāo)為圓心，以該定位目標(biāo)的最大移動(dòng)速度與當(dāng)前時(shí)刻與所述前一時(shí)刻的時(shí)間差之積為半徑的圓，以該圓內(nèi)區(qū)域作為該定位目標(biāo)在當(dāng)前時(shí)刻的定位坐標(biāo)所屬區(qū)域；

獲取多個(gè)監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)對(duì)該定位目標(biāo)進(jìn)行測(cè)距的結(jié)果，根據(jù)設(shè)置的監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)在監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)的測(cè)距誤差的范圍，分別構(gòu)建以該多個(gè)監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)的位置坐標(biāo)為圓心，以誤差允許范圍內(nèi)該各監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)的最大的測(cè)距距離為外圓周半徑，以誤差允許范圍內(nèi)該各監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)的最小的測(cè)距距離為內(nèi)圓周半徑的環(huán)形區(qū)域；

判斷在該定位目標(biāo)在當(dāng)前時(shí)刻的定位坐標(biāo)所屬區(qū)域內(nèi)所述構(gòu)建的環(huán)形區(qū)域彼此重疊部分最多的一區(qū)域，計(jì)算出該重疊部分最多的區(qū)域的質(zhì)心坐標(biāo)，并以該質(zhì)心坐標(biāo)作為定位目標(biāo)在當(dāng)前時(shí)刻的定位坐標(biāo)。

進(jìn)一步地，上述方法還可具有以下特點(diǎn)：

所述監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)在監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)的測(cè)距誤差的范圍是通過(guò)大量測(cè)距實(shí)驗(yàn)得到的。

進(jìn)一步地，上述方法還可具有以下特點(diǎn)：

所述定位目標(biāo)在該監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)的最大移動(dòng)速度是根據(jù)監(jiān)測(cè)區(qū)域的環(huán)境、定位目標(biāo)類型配置的。

進(jìn)一步地，上述方法還可具有以下特點(diǎn)：

在獲取多個(gè)監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)對(duì)該定位目標(biāo)進(jìn)行測(cè)距的結(jié)果時(shí)，至少獲取3個(gè)監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)對(duì)該定位目標(biāo)進(jìn)行測(cè)距的結(jié)果。

進(jìn)一步地，上述方法還可具有以下特點(diǎn)：

還包括步驟：設(shè)置屬于所述構(gòu)建的圓環(huán)內(nèi)部的區(qū)域的坐標(biāo)權(quán)值為1，不屬于所述構(gòu)建的圓環(huán)內(nèi)部的區(qū)域的坐標(biāo)權(quán)值為0；以及

在判斷在所述定位目標(biāo)當(dāng)前坐標(biāo)位置區(qū)域內(nèi)所述構(gòu)建的環(huán)形區(qū)域彼此重疊部分最多的一區(qū)域時(shí)，是通過(guò)判斷重疊區(qū)域的坐標(biāo)權(quán)值之和為最大的一區(qū)域來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出一種眾目標(biāo)實(shí)時(shí)定位裝置，包括配置單元、接收單元和處理單元，其中：

所述配置單元，用以配置監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)的測(cè)距誤差的范圍、定位目標(biāo)在監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)的最大移動(dòng)速度，以及監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)的位置坐標(biāo)；

所述接收單元，用以從測(cè)距網(wǎng)絡(luò)中獲取多個(gè)監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)對(duì)定位目標(biāo)進(jìn)行測(cè)距的結(jié)果，打上時(shí)間標(biāo)志，然后將其發(fā)送給所述處理單元；

所述處理單元，用以在接收到所述打上了時(shí)間標(biāo)志的該多個(gè)監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)對(duì)定位目標(biāo)進(jìn)行測(cè)距的結(jié)果后，從所述配置單元獲取配置監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)的測(cè)距誤差的范圍、定位目標(biāo)在監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)的最大移動(dòng)速度，以及監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)的位置坐標(biāo)，然后執(zhí)行：

根據(jù)所述時(shí)間標(biāo)志獲取當(dāng)前時(shí)刻，計(jì)算以該定位目標(biāo)在前一時(shí)刻的定位坐標(biāo)為圓心，以該定位目標(biāo)的最大移動(dòng)速度與當(dāng)前時(shí)刻與所述前一時(shí)刻的時(shí)間差之積為半徑的圓，以該圓內(nèi)區(qū)域作為該定位目標(biāo)在當(dāng)前時(shí)刻的定位坐標(biāo)所屬區(qū)域；分別構(gòu)建以該多個(gè)監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)的位置坐標(biāo)為圓心，以誤差允許范圍內(nèi)該各監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)的最大的測(cè)距距離為外圓周半徑，以誤差允許范圍內(nèi)該各監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)的最小的測(cè)距距離為內(nèi)圓周半徑的環(huán)形區(qū)域；以及判斷在該定位目標(biāo)在當(dāng)前時(shí)刻的定位坐標(biāo)所屬區(qū)域內(nèi)所述構(gòu)建的環(huán)形區(qū)域彼此重疊部分最多的一區(qū)域，計(jì)算出該重疊部分最多的區(qū)域的質(zhì)心坐標(biāo)，并以該質(zhì)心坐標(biāo)作為定位目標(biāo)的定位坐標(biāo)并保存。

進(jìn)一步地，上述裝置還可具有以下特點(diǎn)：

所述配置單元配置的所述監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)在監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)的測(cè)距誤差的范圍是通過(guò)大量測(cè)距實(shí)驗(yàn)得到的。

進(jìn)一步地，上述裝置還可具有以下特點(diǎn)：

所述配置單元配置的所述定位目標(biāo)在該監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)的最大移動(dòng)速度是根據(jù)監(jiān)測(cè)區(qū)域的環(huán)境、定位目標(biāo)類型配置的。

進(jìn)一步地，上述裝置還可具有以下特點(diǎn)：