[發(fā)明專利]一種UWB高精度定位系統(tǒng)的時間同步方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710559889.0
• 申請日: 2017-07-11
• 公開（公告）號: CN107257579B
• 公開（公告）日: 2020-02-28
• 發(fā)明（設計）人: 胡江;卓長安;孫宇
• 申請（專利權）人: 杭州品鉑科技有限公司
• 主分類號: H04W56/00
• 分類號: H04W56/00;H04J3/06;H04W64/00
• 代理公司: 浙江千克知識產權代理有限公司 33246
• 代理人: 趙芳;張瑜

1.一種UWB高精度定位系統(tǒng)的時間同步方法，所述UWB高精度定位系統(tǒng)包括主定位基站、多個普通定位基站、以及定位標簽心跳，普通定位基站的時間同步方法的具體步驟如下：

普通定位基站接收主定位基站發(fā)送的同步幀信號，主定位基站和普通定位基站接收定位標簽心跳的標簽心跳幀信號；

普通定位基站根據(jù)接收到的信號判斷是同步幀信號還是標簽心跳幀信號，如是同步幀信號，則進入PIC同步計算單元進行計算，如是標簽心跳幀信號則進入時鐘補償單元計算；

其中，PIC同步計算單元的同步計算公式為：

其中，y(n)為經(jīng)算法修正后的普通定位基站同步包時間戳序列，x(n)為某個普通定位基站收到同步包的時間戳序列，t(n)為主定位基站發(fā)送同步的時間戳序列，Kp為比例調節(jié)系數(shù)，Ki為積分調節(jié)系數(shù)，e(j)為誤差；

時鐘補償單元的同步計算公式如下：

其中b(n)為經(jīng)過算法同步后定位標簽心跳包時間戳序列，r(n)為某個普通定位基站收到定位標簽心跳包的時間戳序列。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種UWB高精度定位系統(tǒng)的時間同步方法，其特征在于：PIC同步計算單元首次執(zhí)行時參數(shù)進行初始化，包括：

將普通定位基站接收到的時間戳Rx賦予給x(n)；

將x(n)賦予給y(n)；

將主定位基站發(fā)出的時間戳Tx賦予給t(n)；

將e(j)賦予給0。

3.根據(jù)權利要求1所述的一種UWB高精度定位系統(tǒng)的時間同步方法，其特征在于：PIC同步計算單元計算后進行同步有效性校驗，其具體步驟包括：

定義一計算臨時變量delta_temp＝y(tǒng)(n)-t(n)，保存前一次計算值的臨時變量last_delta_temp＝delta_temp；

主定位基站和普通定位基站之間的存在的時鐘差delta_diff＝delta_temp-last_delta_temp；

在每次的時鐘差delta_diff進行時間窗口校準時，將時鐘差delta_diff緩存在緩存器中，當緩存器中的個數(shù)達到預設個數(shù)閾值N時，計算N個delta_diff的算術平均值mean；

將平均值mean與當前次同步計算后的delta_diff的差值絕對值與預設差值閾值比較，如在預設差值閾值范圍內，則本次同步有效，并將PIC同步參數(shù)更新，如不在預設差值閾值范圍內，則本次同步無效丟棄本次同步參數(shù)更新，PIC同步參數(shù)恢復為上一次正確的同步參數(shù)值。

4.根據(jù)權利要求3所述的一種UWB高精度定位系統(tǒng)的時間同步方法，其特征在于：delta_diff采用了0.15s間隔內的標準偏差來進行比較，公式如下：delta_diff＝0.15*delta_diff*(t(n)-t(n-1))。

5.根據(jù)權利要求3所述的一種UWB高精度定位系統(tǒng)的時間同步方法，其特征在于：緩存器中的delta_diff個數(shù)不滿足預設個數(shù)閾值N時，不進行同步有效性校驗。

6.根據(jù)權利要求3所述的一種UWB高精度定位系統(tǒng)的時間同步方法，其特征在于：預設個數(shù)閾值N為50，預設差值閾值為4ns。