[發(fā)明專利]一種超寬帶定位節(jié)點的自主位置測量方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611269854.5
• 申請日: 2016-12-30
• 公開（公告）號: CN106814367B
• 公開（公告）日: 2019-09-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳長寶;李德仁;鄖剛;杜紅民;侯長生;孔曉陽;王茹川;郭振強;王瑩瑩;王磊
• 申請（專利權(quán)）人: 中原智慧城市設(shè)計研究院有限公司
• 主分類號: G01S17/48
• 分類號: G01S17/48;H04W64/00
• 代理公司: 鄭州德勤知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 41128
• 代理人: 黃紅梅

本發(fā)明提供一種超寬帶定位節(jié)點的自主位置測量方法，包括以下步驟：對待布設(shè)定位節(jié)點區(qū)域進行分區(qū)，并在每個分區(qū)內(nèi)布設(shè)定位節(jié)點；選取較為中心且可視距的三個相鄰定位節(jié)點為參考定位節(jié)點，并以這三個參考定位節(jié)點為中心向周邊發(fā)散式編號；獲取三個參考定位節(jié)點的位置坐標(biāo)；選取與三個參考定位節(jié)點距離最短且編號較小的定位節(jié)點作為待測定位節(jié)點，分別在待測定位節(jié)點和三個參考定位節(jié)點進行雙向飛行測距，獲取三個時間戳信息并發(fā)送給中央服務(wù)器進行待測定位節(jié)點的坐標(biāo)更新，同時判斷該區(qū)域內(nèi)除三個參考定位節(jié)點外的所有定位節(jié)點的坐標(biāo)是否已經(jīng)更新完畢；若沒有更新完畢，則以所述待測定位節(jié)點為新參考定位節(jié)點，選取下一個待測定位節(jié)點重新測量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及超寬帶定位領(lǐng)域，具體的說，涉及了一種超寬帶定位節(jié)點的自主位置測量方法。

背景技術(shù)

隨著我國物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的快速發(fā)展，精準(zhǔn)位置信息的采集越來越顯示出其重要作用。大多數(shù)的物聯(lián)網(wǎng)位置信息采集都是在衛(wèi)星信號較差或沒有衛(wèi)星信號的情況下進行，為了能得到更為精確的位置信息，需要采用布設(shè)高精度無線定位節(jié)點來實現(xiàn)精準(zhǔn)定位。

近年來一種基于脈沖超寬帶的定位方式應(yīng)運而出，其較其它的定位系統(tǒng)如Wifi、藍牙、zigbee等具有定位精度高，實時性好以及抗干擾能力強等優(yōu)點，但其定位節(jié)點的布設(shè)精度要求高，布設(shè)速度慢，嚴(yán)重阻礙了超寬帶定位技術(shù)的發(fā)展。傳統(tǒng)的超寬帶定位節(jié)點布設(shè)一般都需要采用全站儀或激光測距儀，而且還要經(jīng)過多次測量，大區(qū)域還要進行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，地圖拼接等來實現(xiàn)整體定位節(jié)點的布設(shè)，一般上千平米的工作量需要1-2天，布設(shè)區(qū)域越大，耗費的人力和時間也越多。

為了解決以上存在的問題，人們一直在尋求一種理想的技術(shù)解決方案。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，從而提供了一種超寬帶定位節(jié)點的自主位置測量方法，實現(xiàn)了大范圍超寬帶定位節(jié)點布設(shè)的快速測量，具有設(shè)計科學(xué)、效果好的優(yōu)點。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種超寬帶定位節(jié)點的自主位置測量方法，包括以下步驟：

步驟1，按遮擋的程度對待布設(shè)定位節(jié)點區(qū)域進行分區(qū)，并在每個分區(qū)內(nèi)布設(shè)定位節(jié)點；

步驟2，在布設(shè)好的定位節(jié)點中選取較為中心且可視距的三個相鄰定位節(jié)點為參考定位節(jié)點，并以這三個參考定位節(jié)點為中心向周邊定位節(jié)點發(fā)散式編號；

步驟3，獲取三個參考定位節(jié)點的位置坐標(biāo)；

步驟4，選取與三個參考定位節(jié)點距離最近且編號較小的定位節(jié)點作為待測定位節(jié)點，分別在待測定位節(jié)點和三個參考定位節(jié)點進行雙向飛行測距，統(tǒng)計所述待測定位節(jié)點與三個參考定位節(jié)點雙向飛行的時間戳信息并發(fā)送給中央服務(wù)器；

步驟5，中央服務(wù)器按待測定位節(jié)點的編號將接收到的三個時間戳信息進行分類，并送入解算模塊進行待測定位節(jié)點的坐標(biāo)更新；同時判斷該區(qū)域內(nèi)除三個參考定位節(jié)點外的所有定位節(jié)點的坐標(biāo)是否已經(jīng)更新完畢；若沒有更新完畢，則繼續(xù)執(zhí)行步驟6，若更新完畢，則執(zhí)行步驟7；

步驟6，以所述待測定位節(jié)點為新參考定位節(jié)點，選取下一個待測定位節(jié)點，重新執(zhí)行步驟4和步驟5；

步驟7，結(jié)束運行。

基于上述，步驟5中待測定位節(jié)點的坐標(biāo)更新的具體方法為：

設(shè)坐標(biāo)更新前的待測定位節(jié)點到三個參考定位節(jié)點的距離分別為其中i為更新次數(shù)；分別以三個參考定位節(jié)點為圓心，以為半徑構(gòu)建三個圓，根據(jù)三個圓的相交情況求解待測定位節(jié)點的坐標(biāo)信息并將其記錄在定位節(jié)點數(shù)據(jù)庫中，同時i加1。

基于上述，根據(jù)三個圓的相交情況求解待測定位節(jié)點的坐標(biāo)信息的方法為：