[發明專利]超寬帶定位穿墻自補償方法及自補償系統

有效

• 申請號: 201711194793.5
• 申請日: 2017-11-24
• 公開（公告）號: CN108226861B
• 公開（公告）日: 2021-10-29
• 發明（設計）人: 盧建偉;鄖剛;郭振強;侯長生;陳長寶;李德仁
• 申請（專利權）人: 鄭州國測智能科技有限公司
• 主分類號: G01S5/06
• 分類號: G01S5/06;G01S5/02
• 代理公司: 鄭州德勤知識產權代理有限公司 41128
• 代理人: 黃紅梅

本發明提供了一種超寬帶定位穿墻自補償方法及自補償系統，所述超寬帶定位穿墻自補償方法包括：步驟1，進行定位基站同步時鐘的穿墻靜態補償；步驟2，判斷定位基站接收到的由定位標簽發射的超寬帶定位信號是否穿墻，并在判斷超寬帶定位信號穿墻時，進行超寬帶定位信號動態補償；步驟3，定位坐標解算；所述超寬帶定位穿墻自補償系統，包括地圖數據構建單元、定位標簽、定位基站、超寬帶自補償定位單元和終端顯示單元，所述超寬帶自補償定位單元包括初次穿墻判斷單元、二次穿墻判斷單元、智能實時補償單元和定位解算單元；本發明很好的解決了區域內墻體較多環境下，定位基站數目一定時，區域內人員及物品定位導航存在的難以實現及精度不高等問題。

技術領域

本發明涉及無線通信網絡技術領域，具體的說，涉及了一種超寬帶定位穿墻自補償方法及自補償系統。

背景技術

隨著無線通信網絡技術的不斷發展，針對人員、物品的精準位置信息服務已在多個行業領域得到了廣泛應用，但在區域內復雜環境下，現有的多種無線定位系統存在以下缺點，更為重要的是缺少自穿墻補償的方法和系統：

(1)區域內定位導航精度低，現有WiFi、藍牙、zigbee等定位技術，但定位精度一般在3米以上；

(2)區域內定位導航抗干擾能力差，現有WiFi、藍牙、zigbee等定位技術，區域內定位導航系統都是采用信號強度來定位，容易受到外界無線電波的干擾，系統穩定性較差；

(3)難以判斷何時需要補償，何時不需要補償，以及是補償定位基站的時鐘延遲和定位標簽的定位延遲，還是兩者分開單一補償。

(4)穿墻自補償定位系統及方法尚屬空白，而且現有的穿墻補償系統和方法還大多停留在實驗室階段不能滿足社會需求。

為了解決以上存在的問題，人們一直在尋求一種理想的技術解決方案。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術的不足，從而提供了一種超寬帶定位穿墻自補償方法及自補償系統，很好的解決了區域內墻體較多環境下，定位基站數目一定時，區域內人員及物品定位導航存在的難以實現以及精度不高等問題。

為了實現上述目的，本發明所采用的技術方案是：一種超寬帶定位穿墻自補償方法，包括以下步驟：

步驟1，進行定位基站同步時鐘的穿墻靜態補償；

步驟2，判斷定位基站接收到的由定位標簽發射的超寬帶定位信號是否穿墻，并在判斷超寬帶定位信號穿墻時，進行超寬帶定位信號穿墻動態補償；

步驟3，定位坐標解算。

基于上述，所述步驟1中，進行定位基站同步時鐘的穿墻靜態補償的具體步驟為：

步驟1.1，建立“空氣-墻壁-空氣”介質折射模型：

其中，T為發射基站，P為入射點，R為折射點，S為接收基站，TP為發射基站到入射點的距離，RS為折射點到接收基站的距離，c為光速，τ為時延，ε_r為墻壁相對介電常數；

步驟1.2，根據兩層介質折射點近似確定方法計算入射角的余弦值和折射角的余弦值；

根據兩層介質折射點近似確定方法獲得下述幾何表達式：

根據工程中常用的折射近似方法可得：

由上述兩式子可得：

其中，D為墻壁厚度，L/2為坐標原點到墻壁的距離，h為折射點到接收基站的垂直高度；a為發射基站到入射點的垂直高度；