[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

本發明涉及TDOA定位技術領域，尤其是一種基于TDOA定位的移動基站定位裝置、定位設備及方法。本發明不需要任何額外輔助設備，移動基站和固定基站在參與定位流程上也無任何區別，只需要定位引擎針對移動基站做數據處理，則可通過多種方式實現移動基站的位置定位。本發明中所有定位基站進行同步處理；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；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。

技術領域

本發明涉及TDOA定位技術領域，尤其是一種基于TDOA定位的移動基站定位裝置、定位設備及方法。

背景技術

TDOA定位技術需要若干固定的基站來確定定位設備的位置，這些基站需要提前輸入坐標，或者采用其他定位手段進行定位。

在實際的使用過程中，由于客觀的環境限制，能夠用來安裝基站的位置非常有限，這會使得定位效果急劇下降，有些區域由于基站信號覆蓋差，甚至不能進行定位。為了提高定位的效果，減少定位的死角，常常需要將定位基站安裝于移動物體上，比如建筑工地上的塔吊臂上，或者簡單安裝于某個位置，隨著現場環境的變化，會隨時移動該基站。這使得基站的位置不固定而且未知。這就需要實時的獲得這些移動基站的位置。

僅利用固定基站顯然不能解決上述問題，而利用別的定位手段來對移動基站進行定位，除了會增加系統成本和系統的復雜度，在精度和實時性上也比較難以達到要求。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：針對現有技術存在的問題，提供一種基于TDOA定位的移動基站定位裝置、定位設備及方法。不需要任何額外輔助設備，移動基站和固定基站在參與定位流程上也無任何區別。只需要定位引擎針對移動基站做數據處理，則可通過多種方式實現移動基站的位置定位。

本發明采用的技術方案如下：

一種基于TDOA定位的移動基站定位方法包括：

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。

進一步的，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。

進一步的，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。

進一步的，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，m大于等于4。

進一步的，所述獲得移動基站的坐標具體過程為：