[發明專利]基于超寬帶和iBeacon高精度三維定位的智能管理系統

在審

• 申請號: 201710440657.3
• 申請日: 2017-06-13
• 公開（公告）號: CN109085789A
• 公開（公告）日: 2018-12-25
• 發明（設計）人: 李冀;馬琳琳;何雪鋒;趙真真;信金龍;張繪軍
• 申請（專利權）人: 鄭州聯睿電子科技有限公司
• 主分類號: G05B19/048
• 分類號: G05B19/048;G01S5/02;G01S5/06;H04W64/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于超寬帶和iBeacon高精度三維定位的智能管理系統，其特征在于：包括基礎數據庫、高精度三維實時定位系統、地理信息系統、視頻監控系統、綜合管理信息平臺。

2.根據權利要求1所述的基于超寬帶和iBeacon高精度三維定位的智能管理系統，其特征在于：所述基礎數據庫提供整個管理系統的基礎數據，是系統上層架構的基礎，起著提供數據支撐的作用。

3.根據權利要求1所述的基于超寬帶和iBeacon高精度三維定位的智能管理系統，其特征在于：所述高精度三維實時定位系統由定位傳感器網絡、局域網、定位信息處理平臺組成，完成高精度的三維實時定位功能。

4.根據權利要求3所述的高精度三維實時定位系統，其特征在于：所述定位傳感器網絡包括：定位標簽、定位基站；其中定位標簽內置有超寬帶模塊及藍牙模塊，定位基站分為超寬帶定位基站和iBeacon定位基站。

5.根據權利要求3所述的高精度三維實時定位系統，其特征在于：所述高精度三維實時定位方法為：由于超寬帶技術采用基于到達時間差(TDOA)的定位方法完成水平方向的高精度二維解算，所以超寬帶定位基站水平方向布設，而iBeacon技術采用基于RSSI的定位方法完成垂直方向的高度修正，所以iBeacon定位基站垂直方向布設；高精度三維實時定位方法主要分為兩個步驟：1)根據超寬帶定位基站接收到定位標簽信號的時間信息計算兩兩基站的時間差信息，然后依據電磁波的傳播速度計算相對應的距差值，在得到足夠的距差值后便可解算得到定位標簽的位置坐標；2)根據iBeacon定位基站接收到定位標簽的RSSI值計算定位標簽到iBeacon定位基站的距離，在步驟1)得到x，y坐標的基礎上解算得到z坐標。

6.根據權利要求5所述的高精度實時定位方法，其特征在于：所述高精度三維實時定位方法步驟1)中，其具體的解算方法為：

該方法的前提為超寬帶定位基站已完成時鐘同步，這是基于TDOA解算的前提；設定位標簽超寬帶信號到達超寬帶定位基站i的時間信息為t_i，定位標簽超寬帶信號到達超寬帶定位基站j的時間信息為t_j，則定位標簽超寬帶信號到達超寬帶定位基站i和超寬帶定位基站j的時間差(TDOA)為：

Δt＝t_i-t_j

則相應的距差值為：

其中，c為電磁波的傳播速度，(x_i,y_i,z_i),(x_j,y_j,z_j)為超寬帶定位基站i、j的固定坐標，(x,y)為定位標簽水平方向的坐標，z_h為定位標簽預設的高度值，是定位可以根據定位標簽的佩戴位置進行調整。通過至少兩個TDOA距差值就可以解算得到定位標簽的水平方向坐標(x,y)。