[發(fā)明專利]一種智能球場定位系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711106109.3
• 申請日: 2017-11-10
• 公開（公告）號: CN107861098B
• 公開（公告）日: 2020-01-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳建成;張也雷;韓步勇;羅向望;郭岱碩
• 申請（專利權(quán)）人: 簡極科技有限公司
• 主分類號: G01S5/06
• 分類號: G01S5/06;G01S5/02;G01S5/00;G01P3/66
• 代理公司: 35246 廈門市寬信知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 巫麗青

本發(fā)明涉及大數(shù)據(jù)技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種智能球場定位系統(tǒng)及方法，該系統(tǒng)包括運(yùn)動點(diǎn)的位置及速度采集終端、基站設(shè)備、管理服務(wù)器及數(shù)據(jù)服務(wù)器，所述位置及速度采集終端、基站設(shè)備、管理服務(wù)器及數(shù)據(jù)服務(wù)器通過網(wǎng)絡(luò)相互通信連接。本發(fā)明的智能球場定位方法，包括位置及速度采集終端獲取運(yùn)動點(diǎn)的t時(shí)刻的位置pt及速度vt并發(fā)送至基站設(shè)備，并依次通過預(yù)處理步驟、到達(dá)時(shí)間差多點(diǎn)定位步驟、定位狀態(tài)偵測步驟及修正定位與計(jì)算速度向量步驟最終得到精準(zhǔn)的運(yùn)動點(diǎn)t時(shí)刻的速度向量，極大提高了定位效率，提高了智能球場大數(shù)據(jù)處理效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明大數(shù)據(jù)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種智能球場定位系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

智能球場定位系統(tǒng)基于智能設(shè)備及大數(shù)據(jù)處理實(shí)現(xiàn)對球場中運(yùn)動數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集及分析。由于在球場上的運(yùn)動點(diǎn)類型繁多，各種類型的運(yùn)動點(diǎn)數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)采集和精準(zhǔn)分析是目前大數(shù)據(jù)處理中不懈追求的目標(biāo)。為了精準(zhǔn)采集球場的運(yùn)動點(diǎn)，例如球員、球、裁判等，并分析上述各類型運(yùn)動點(diǎn)的精準(zhǔn)動作信息，這本身是一項(xiàng)極為復(fù)雜的大數(shù)據(jù)處理工程，在現(xiàn)有的大數(shù)據(jù)處理技術(shù)中，由于數(shù)據(jù)采集點(diǎn)的多樣性，數(shù)據(jù)處理源的復(fù)雜性，以及數(shù)據(jù)處理復(fù)雜程度，都造成了個(gè)運(yùn)動點(diǎn)實(shí)時(shí)動態(tài)定位的誤差，無法精準(zhǔn)高效實(shí)時(shí)地定位。

發(fā)明內(nèi)容

為此，需要提供一種精準(zhǔn)定位的智能球場定位系統(tǒng)及方法，該系統(tǒng)結(jié)合了設(shè)置在各種類運(yùn)動點(diǎn)的智能設(shè)備或智能可穿戴設(shè)備，并通過設(shè)計(jì)一個(gè)全新的通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，使處于該通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下的各運(yùn)動點(diǎn)之間數(shù)據(jù)的交互和數(shù)據(jù)傳輸變得更為高效，再結(jié)合基于立體時(shí)空維度的定位追蹤演算法，來得到各運(yùn)動點(diǎn)的精準(zhǔn)實(shí)時(shí)定位信息。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種精準(zhǔn)定位的智能球場定位系統(tǒng)，包括運(yùn)動點(diǎn)的位置及速度采集終端、至少三個(gè)基站設(shè)備、管理服務(wù)器及數(shù)據(jù)服務(wù)器，所述位置及速度采集終端設(shè)置在運(yùn)動點(diǎn)上并隨著運(yùn)動點(diǎn)的移動而發(fā)生位移，所述位置及速度采集終端與每一基站設(shè)備通過無線網(wǎng)絡(luò)連接，每一基站設(shè)備分別與數(shù)據(jù)服務(wù)器通過無線或有線網(wǎng)絡(luò)連接，所述管理服務(wù)器和數(shù)據(jù)服務(wù)器通過同一網(wǎng)絡(luò)部署，所述位置及速度采集終端廣播自身標(biāo)識符與訊號至各個(gè)基站設(shè)備。

進(jìn)一步的，所述運(yùn)動點(diǎn)包括球、球員和/或球場工作人員。

本發(fā)明還提供了一種精準(zhǔn)定位的智能球場定位方法，適用于上述系統(tǒng)，所述位置及速度采集終端獲取運(yùn)動點(diǎn)的t時(shí)刻廣播訊號并發(fā)送至基站設(shè)備，所述基站設(shè)備根據(jù)接收的廣播訊號計(jì)算出運(yùn)動點(diǎn)t時(shí)刻到每一基站的傳播時(shí)間訊號并傳輸?shù)綌?shù)據(jù)服務(wù)器，數(shù)據(jù)服務(wù)器根據(jù)所述傳播時(shí)間訊號計(jì)算出距離任意兩個(gè)基站設(shè)備的距離差r i , j , t，，并根據(jù)距離差r i , j , t進(jìn)行預(yù)處理，剔除異?；緜鞑r(shí)間訊號，得到運(yùn)動點(diǎn)t時(shí)刻接收的正?；緜鞑r(shí)間訊號，并根據(jù)運(yùn)動點(diǎn)t時(shí)刻接收到的正?；緜鞑r(shí)間訊號個(gè)數(shù)，經(jīng)過到達(dá)時(shí)間差多點(diǎn)定位步驟，計(jì)算出運(yùn)動點(diǎn)t時(shí)刻的定位位置，再根據(jù)運(yùn)動點(diǎn)t時(shí)刻的定位位置，經(jīng)過定位狀態(tài)偵測步驟判定該定位位置的定位狀態(tài)為定位異常狀態(tài)或定位有效狀態(tài)，最后根據(jù)運(yùn)動點(diǎn)t時(shí)刻的定位位置及定位狀態(tài)經(jīng)過修正定位與計(jì)算速度向量步驟，得到運(yùn)動點(diǎn)t時(shí)刻的速度向量。

進(jìn)一步的，所述廣播訊號包括位置pt及速度vt，t時(shí)刻的位置為pt= [px ,t py , t]，其中，pt為運(yùn)動點(diǎn)在時(shí)間t時(shí)的2維位置向量， px ,t , p y , t分別代表運(yùn)動點(diǎn)在時(shí)間t時(shí)x, y軸上的座標(biāo)。