[發明專利]一種基于TDOA定位的移動基站定位裝置、定位設備及方法

有效

• 申請號: 201710589864.5
• 申請日: 2017-07-19
• 公開（公告）號: CN107295636B
• 公開（公告）日: 2020-04-14
• 發明（設計）人: 黃令
• 申請（專利權）人: 成都四相致新科技有限公司
• 主分類號: H04W64/00
• 分類號: H04W64/00;G01S5/10
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 徐靜

1.一種基于TDOA定位的移動基站定位方法，其特征在于包括：

所有定位基站進行同步處理；然后，所有定位基站廣播定位信息，該定位信息至少包含對應基站ID和對應基站發送信號的時間戳，定位基站中固定基站廣播的定位信息還包括其位置坐標信息；

所有定位基站接收其他定位基站廣播的定位信息，并實時上傳對應定位基站的相關時間戳和定位信息至定位引擎儲存；定位引擎根據固定基站位置信息和所述相關時間戳，獲得與移動基站相關的距離值或者距離差值；

然后基于該距離值或者距離差以及固定基站位置坐標信息，利用相關定位方法，獲得移動基站的坐標；定位基站包括所有移動基站和n個固定基站，n大于等于3；

所有固定基站同步處理成功時，固定基站和移動基站之間同步數據錯誤或者移動基站與固定基站未同步處理，則獲得與移動基站相關的距離差值指的是：

通過至少m個定位基站廣播定位信息，移動基站分別對應接受至少m個固定基站廣播的定位信息；利用移動基站接收到任意兩個固定基站定位信號的到達時間差方法求得一個距離差值；同理，另外再獲得至少m-2個距離差值，上述m-1個距離差值為不相關距離差值；

所述獲得移動基站的坐標具體過程為：

利用雙曲線定位方法，根據不相關距離差值與對應的已知坐標的兩個固定基站與未知坐標的移動基站之間建立的由坐標表示的距離差值方程；利用至少三個距離差值方程建立方程組，通過尋找雙曲線交點的方法來獲得移動基站的位置坐標；

還包括根據通過基站的坐標實現定位設備定位，具體過程是：

通過至少m個有位置信息的ID不同的定位基站與定位設備進行數據傳遞；

利用定位設備接收到任意兩個定位基站定位信號的到達時間差方法實現定位設備定位。

2.根據權利要求1所述的一種基于TDOA定位的移動基站定位方法，其特征在于所有定位基站進行同步處理成功時，則獲得與移動基站相關的距離值是：

根據n個固定基站廣播定位信息的時間戳，與移動基站分別對應接收到n個固定基站定位信息時的時間戳，計算對應的n個傳輸時間；

基于n個傳輸時間，計算移動基站與n個固定基站的n個距離值。

3.根據權利要求2所述的一種基于TDOA定位的移動基站定位方法，其特征在于獲得移動基站的坐標具體過程：基于n個距離值中任意三個距離值以及固定基站位置坐標信息，利用圓定位解算移動基站的坐標。

4.根據權利要求1所述的一種基于TDOA定位的移動基站定位方法，其特征在于所有定位基站進行同步處理成功時，則獲得與移動基站相關的距離差值指的是：

根據移動基站與m個固定基站的m個距離值，得到m-1個不相關距離差值。

5.根據權利要求4所述的一種基于TDOA定位的移動基站定位方法，其特征在于所述獲得移動基站的坐標具體過程為：

利用雙曲線定位方法，根據不相關距離差值與對應的已知坐標的兩個固定基站與未知坐標的移動基站之間建立的由坐標表示的距離差值方程；

利用至少三個距離差值方程建立方程組，通過尋找雙曲線交點的方法來獲得移動基站的位置坐標。

6.基于權利要求1至5之一所述基于TDOA定位的移動基站定位方法的移動基站定位裝置，其特征在于包括：

定位信息廣播模塊，用于所有定位基站進行同步處理；然后，所有定位基站廣播定位信息，所有定位基站接收其他定位基站廣播的定位信息，并實時上傳對應定位基站的相關時間戳和定位信息至定位引擎儲存；

定位引擎，用于根據固定基站位置信息和所述相關時間戳，獲得與移動基站相關的距離值或者距離差值；然后基于該距離值或者距離差以及固定基站位置坐標信息，利用相關定位方法，獲得移動基站的坐標。

7.基于權利要求6所述移動基站定位裝置的定位設備，其特征在于還包括：

定位模塊，用于通過m個有位置信息的ID不同的定位基站與定位設備進行數據傳遞；利用定位設備接收到任意兩個定位基站定位信號的到達時間差方法實現定位設備定位。