[發明專利]一種基于無線測距的測距驗證裝置及方法

有效

• 申請號: 201611201542.0
• 申請日: 2016-12-22
• 公開（公告）號: CN107024690B
• 公開（公告）日: 2020-05-29
• 發明（設計）人: 張建勛;余釗輝;潘龍
• 申請（專利權）人: 海門黃海創業園服務有限公司
• 主分類號: G01S11/12
• 分類號: G01S11/12;G01S11/14
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 連圍

1.一種基于無線測距的測距驗證裝置，其特征在于：包括依次設置于邊長為a的正六邊形框架的六個頂點的高精度距離傳感單元T1-T6，其中六個頂點的位置坐標已知，分別記為C₁(x₁，y₁，z₁),C₂(x₂，y₂，z₂),C₃(x₃，y₃，z₃),C₄(x₄，y₄，z₄),C₅(x₅，y₅，z₅),C₆(x₆，y₆，z₆)；

測距裝置設置于正六邊形框架的中心位置，其位置坐標記為O(x',y',z')；

目標設置于通過正六邊形的中心且垂直于正六邊形框架平面的延長線上，位置坐標記為M(x，y，z)；

正六邊形框架相對頂點的連線構成的三個對角線上，分別設置導軌H1，H2和H3；驅動單元，用于驅動高精度距離傳感單元T1-T6沿著對應的導軌移動。

2.如權利要求1所述的基于無線測距的測距驗證裝置，其特征在于：高精度距離傳感單元為高精度超聲波距離傳感單元或高精度激光距離傳感單元，或兩者的組合。

3.如權利要求1所述的基于無線測距的測距驗證裝置，其特征在于：還包括存儲器，用于存儲測量或計算數據。

4.如權利要求1所述的基于無線測距的測距驗證裝置，其特征在于：驅動單元為步進電機。

5.一種利用上述權利要求1-4任一項所述的基于無線測距的測距驗證裝置的測距驗證方法，其特征在于，依次包括如下步驟：

(1)初始化基于無線測距的測距驗證裝置，將測距裝置設置于正六邊形框架的中心位置，目標設置于通過正六邊形的中心且垂直于正六邊形框架平面的延長線上；

(2)將高精度距離傳感單元T1、T3、T5分為第一組，T2、T4、T6為第二組，第一組高精度距離傳感單元通過TOA方法分別測得高精度距離傳感單元T1、T3、T5到目標的直線距離L₁₁，L₃₁，L₅₁，第二組高精度距離傳感單元通過RSSI方法分別測得高精度距離傳感單元T2、T4、T6到目標的直線距離L₂₁，L₄₁，L₆₁；

通過公式分別得到中心位置到目標的距離D₁₁，D₂₁，D₃₁，D₄₁，D₅₁，D₆₁，其中i為對應高精度距離傳感單元的編號；

分別求出D₁₁和D₄₁，D₂₁和D₅₁，D₃₁和D₆₁的平均值D₁，D₂，D₃作為第一組測量數據；

(3)將高精度距離傳感單元T1、T2、T3分為第三組，T4、T5、T6為第四組，第三組高精度距離傳感單元通過TOA方法分別測得高精度距離傳感單元T1、T2、T3到目標的直線距離L₁₂，L₂₂，L₃₂，第四組高精度距離傳感單元通過RSSI方法分別測得高精度距離傳感單元T4，T5、T6到目標的直線距離L₄₂，L₅₂，L₆₂，通過公式分別得到中心位置到目標的距離D₁₂，D₂₂，D₃₂，D₄₂，D₅₂，D₆₂，再分別求出D₁₂，D₂₂和D₃₂，D₄₂，D₅₂和D₆₂的平均值D₄，D₅作為第二組測量數據；

(4)利用驅動單元驅動高精度距離傳感單元T1-T6沿著對應的導軌移動固定的距離c，高精度距離傳感單元T1-T6距離中心的距離為b；

(5)將高精度距離傳感單元T1、T3、T5分為第一組，T2、T4、T6為第二組，第一組高精度距離傳感單元通過TOA方法分別測得高精度距離傳感單元T1、T3、T5到目標的直線距離L₁₃，L₃₃，L₅₃，第二組高精度距離傳感單元通過RSSI方法分別測得高精度距離傳感單元T2、T4、T6到目標的直線距離L₂₃，L₄₃，L₆₃；

通過公式分別得到中心位置到目標的距離D₁₃，D₂₃，D₃₃，D₄₃，D₅₃，D₆₃，其中i為對應高精度距離傳感單元的編號；

分別求出D₁₃和D₄₃，D₂₃和D₅₃，D₃₃和D₆₃的平均值D₇，D₈，D₉作為第三組測量數據；

(6)再將高精度距離傳感單元T1、T2、T3分為第三組，T4、T5、T6為第四組，第三組高精度距離傳感單元通過TOA方法分別測得高精度距離傳感單元T1、T2、T3到目標2的直線距離L₁₄，L₂₄，L₃₄，第四組高精度距離傳感單元通過RSSI方法分別測得高精度距離傳感單元T4，T5、T6到目標2的直線距離L₄₄，L₅₄，L₆₄，通過公式分別得到中心位置到目標的距離D₁₄，D₂₄，D₃₄，D₄₄，D₅₄，D₆₄，再分別求出D₁₄，D₂₄和D₃₄，D₄₄，D₅₄和D₆₄的平均值D₁₀，D₁₁作為第四組測量數據；

(7)利用高精度距離傳感單元T1、T3、T5的位置處的坐標C₁(x₁，y₁，z₁),C₃(x₃，y₃，z₃),C₅(x₅，y₅，z₅)和到目標的直線距離L₁₁，L₃₁，L₅₁，計算得到目標的位置坐標M1(x₁₁，y₁₁，z₁₁)，再利用高精度距離傳感單元T2、T4、T6的位置處的坐標C₂(x₂，y₂，z₂),C₄(x₄，y₄，z₄),C₆(x₆，y₆，z₆)和到目標的直線距離L₂₁，L₄₁，L₆₁，計算得到目標的位置坐標M2(x₂₂，y₂₂，z₂₂)；

(8)將M1(x₁₁，y₁₁，z₁₁)和M2(x₂₂，y₂₂，z₂₂)對應的坐標求平均值后得到目標的位置坐標M(x，y，z)；

利用高精度距離傳感單元T1和T4的已知坐標C₁(x₁，y₁，z₁)和C₄(x₄，y₄，z₄)計算得到測距裝置的位置坐標O(x',y',z')；

利用目標的位置坐標M(x，y，z)和測距裝置O的位置坐標O(x',y',z')，通過距離公式得到計算距離D₆，作為第五組測量數據；

(9)通過測距裝置測量得到其到目標的距離D，判斷誤差是否滿足預設的閾值，如果大于等于閾值，則認為測距裝置測量不準確，不滿足測距要求，如果小于閾值，則認為測距裝置測量準確，滿足測距要求。