[發明專利]無線測距方法及裝置

有效

• 申請號: 201410347276.7
• 申請日: 2014-07-21
• 公開（公告）號: CN104122545B
• 公開（公告）日: 2017-04-19
• 發明（設計）人: 郭敏;胡志坤;廖北平;謝芝玉;蔣漢柏;馮亮
• 申請（專利權）人: 湖南恒茂高科股份有限公司
• 主分類號: G01S11/02
• 分類號: G01S11/02
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司44224
• 代理人: 胡海斌

技術領域

本發明涉及測量技術領域，特別是涉及一種無線測距方法及裝置。

背景技術

隨著無線通信技術的發展，近年來無線測距技術受到人們越來越多的關注，在軍事和民用領域已獲得了廣泛的應用。

傳統的無線測距技術主要采用ZigBee無線測距，Zigbee定位是一種基于RSSI(Received Signal Strength Indicator，接收信號強度指示)機制的定位系統，根據接收信號的強度來計算節點間的距離。接收信號強度是發送端與接收端之間的距離的函數。可用如下經驗公式表示二者關系：

RSSI(dbm)＝A-10nlgd

其中，n為信號傳播常量，也叫做傳播指數，d表示接收端與發送端的距離，A表示在1米距離接收信號強度，可以通過測定接收信號強度RSSI來計算兩節點之間的距離。

Zigbee無線測距的定位精度取決于接收信號強度(RSSI)，但是如果在復雜區域，如節點和被測點之間存在大的障礙物或者干擾信號源時進行測距，接收信號強度將不再符合公式中描述的與距離的關系。因此采用傳統的無線測距技術進行復雜區域測距存在測距精度低的缺點。

發明內容

基于此，有必要針對上述問題，提供一種可提高復雜區域測距精度的無線測距方法及裝置。

一種無線測距方法，包括以下步驟：

將預存的測距數據包轉換為無線信號；

將所述無線信號發射至定位裝置，并開始計時；

接收所述定位裝置返回的無線信號，并將所述定位裝置返回的無線信號轉換為返回數據包；

判斷所述返回數據包與所述測距數據包是否匹配；

若否，則返回所述將預存的測距數據包轉換為無線信號的步驟，直至所述返回數據包與所述測距數據包匹配；

若是，則停止計時，得到計時差值；

根據所述計時差值進行測距處理，得到距離值。

在其中一個實施例中，所述根據所述計時差值進行測距處理，得到距離值的步驟之后，所述方法還包括以下步驟：

判斷所述距離值的數量是否小于預設閾值；

若是，則返回將預存的測距數據包轉換為無線信號的步驟，直至所述距離值的數量大于或等于所述預設閾值；

若否，則對所述距離值進行卡爾曼濾波處理，得到濾波數據組；

根據所述濾波數據組計算得到校準距離值。

在其中一個實施例中，所述對所述距離值進行卡爾曼濾波處理，得到濾波數據組的步驟，包括：

根據d(k｜k)＝d(k|k-1)+Kg(k)[d′(k)-d(k|k-1))計算得到濾波距離值；其中，d′(k)為第k次測得的距離值，d(k|k)為第k次測量的濾波距離值，d(k|k-1)為第k次測量的預測值，Kg(k)為卡爾曼濾波常數；

根據所述濾波距離值得到所述濾波數據組。

在其中一個實施例中，所述根據所述濾波數據組計算得到校準距離值的步驟，包括以下步驟：

對所述濾波數據組中的數據進行初始化處理，得到初始化數據組；

提取所述初始化數據組中相同數值最多的數據，得到篩選數據組；

判斷所述篩選數據組中的數據的數量，是否大于或等于所述初始化數據組中的數據的數量的一半；

若是，則根據所述濾波數據組中，與所述篩選數據組中的數據對應的數據計算得到所述校準距離值；

若否，則根據所述濾波數據組中的數據計算得到所述校準距離值。

在其中一個實施例中，根據所述篩選數據組中的數據計算得到所述校準距離值為，將所述濾波數據組中，與所述篩選數據組中的數據對應的數據的平均值作為所述校準距離值。

在其中一個實施例中，根據所述濾波數據組中的數據計算得到所述校準距離值為，將所述濾波數據組中的數據的平均值作為所述校準距離值。

在其中一個實施例中，所述根據所述計時差值進行測距處理，得到距離值的步驟，包括：

根據d＝c×(T_ab-Δt)/2計算得到所述距離值；其中，d為所述距離值，c為光速，T_ab為所述計時差值，Δt為系統延時時長。

一種無線測距裝置，包括：

轉換模塊，用于將預存的測距數據包轉換為無線信號；

發射模塊，用于將所述無線信號發射至定位裝置，并開始計時；

接收模塊，用于接收所述定位裝置返回的無線信號，并將所述定位裝置返回的無線信號轉換為返回數據包；