[發明專利]信標定位方法

有效

• 申請號: 201610953205.0
• 申請日: 2016-11-03
• 公開（公告）號: CN106707231B
• 公開（公告）日: 2020-01-24
• 發明（設計）人: A·卡薩格蘭德
• 申請（專利權）人: 斯沃奇集團研究和開發有限公司
• 主分類號: G01S5/02
• 分類號: G01S5/02
• 代理公司: 11247 北京市中咨律師事務所
• 代理人: 楊曉光;于靜

本發明涉及一種信標定位方法。用于定位信標(X)的方法包括：由第一收發器(A)發送啟動信號，所述啟動信號由第二和第三收發器(B、C)接收；通過所述啟動信號計算所述第一收發器的基準頻率與所述第二和第三收發器的基準頻率之間的誤差；由所述信標發送第一脈沖信號，所述第一脈沖信號由所述第一、第二和第三收發器接收；由所述第一收發器發送第二脈沖信號，所述第二脈沖信號由所述第二和第三收發器接收；通過基準頻率誤差計算所述第一與第二脈沖信號的飛行時間差，每個飛行時間差以由所述第一收發器的本機振蕩器提供的時基來計算；以及通過所述飛行時間計算信標位置。

技術領域

本發明涉及用于定位信標(beacon)的系統和方法的技術領域。信標是用于定位目的的任何設備，其可以通過合適的手段被定位和標識。

背景技術

存在許多定位方法，最著名的定位方法基于GPS(全球定位系統)。GPS包括數個配備原子鐘的同步衛星。這些衛星永久發送偽隨機碼調制的信號，所述信號通過原子鐘準確確定日期。從這些衛星中的至少四個衛星獲得信號的收發器因此能夠計算信號的傳播時間，以便從中推斷收發器與衛星的距離，并且然后通過三邊測量推斷收發器的位置。但是，該系統具有以下缺點：需要使用原子鐘，原子鐘因為其高穩定性而使生產成本非常昂貴。此外，該系統不能在室內使用，并且有時在具有超高層建筑物的建筑物密集環境中難以使用，因為需要到天空的視線以便從各個衛星獲得數據。

發明內容

本發明因此建議一種定位方法，其不需要使用來自衛星的穩定頻率基準。

因此，本發明涉及一種通過第一、第二和第三收發器的信標定位方法，所述信標、所述第一、所述第二和所述第三收發器中的每一者包括本機振蕩器，所述本機振蕩器理論上在相同基準頻率下振蕩，但實際上由于頻率漂移而在不同基準頻率下振蕩，所述方法包括以下步驟：

-由第一收發器發送啟動信號，所述啟動信號由第二和第三收發器接收，

-通過所述啟動信號計算所述第一收發器的所述基準頻率與所述第二和第三收發器的所述基準頻率之間的誤差，

-由所述信標發送第一脈沖信號，所述第一脈沖信號由所述第一、第二和第三收發器接收，

-由第一收發器發送第二脈沖信號，所述第二脈沖信號由所述第二和第三收發器接收，

-通過基準頻率誤差計算所述第一與第二脈沖信號的飛行時間(time-of-flight)之間的至少三個差，每個時間差以由所述第一收發器的所述本機振蕩器提供的時基來計算，

-通過所述飛行時間差計算信標位置。

在從屬權利要求2至9中定義單獨考慮或者以技術上可能的組合考慮的所述定位方法的特定步驟。

有利地，所述方法允許通過對具有至少三個方程(它們表示所述第一與第二脈沖信號的飛行時間差之間的關系，以及所述信標與所述三個收發器之間的距離)的方程組進行求解來計算所述信標的位置。但是，因為與理論基準頻率相比，所述收發器的基準頻率可能已漂移，所以必須以單個時基表示這些飛行時間。這通過知曉各個收發器的基準頻率之間的誤差而變成可能。因此，所述三個收發器可以配備低穩定性振蕩器，例如非溫度補償石英振蕩器，而不會使定位計算失真。

附圖說明

通過參考附圖，所述信標定位方法的目標、優點和特性將在以下描述中變得更顯而易見，這些附圖是：

圖1是用于實現根據本發明的非限制性實施例的方法的定位系統的示意圖；

圖2是圖1的定位系統的收發器的示意圖；

圖3是示出根據本發明的非限制性實施例的方法的步驟的框圖；

圖4是實現圖3的方法步驟的圖1的定位系統的示意圖；