[發明專利]一種在定位系統中測量誤差系數并應用于距離測量的方法

在審

• 申請號: 201911112401.5
• 申請日: 2019-11-14
• 公開（公告）號: CN110850368A
• 公開（公告）日: 2020-02-28
• 發明（設計）人: 戴爾晗;葛嘉誠
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: G01S5/02
• 分類號: G01S5/02
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 曹坤

本發明公開了一種在定位系統中測量誤差系數并應用于距離測量的方法，在定位系統中，已知兩節點之間的距離L，節點間采用雙邊通信的方式，得到信號在兩節點之間的傳播時間T，則計算可得節點間的距離L₁＝C*T，其中C為真空光速。計算可得誤差系數s＝L/L₁。在進行固定節點到移動點的測距過程中，其真實距離L₂＝T_t*C*s，其中T_t為節點間信號傳遞時間。此方法解決了定位系統中折射率與時鐘偏移對測距結果的影響，可提高定位精度。

技術領域

本發明涉及一種定位系統中測距校準的方法，通過測量時鐘偏移與大氣電折射率引起的誤差系數，進一步減小測距誤差，屬于減小誤差的技術領域。

背景技術

在日常生活、生產過程中常常需要測量無線設備的地理位置信息，測量的距離越準確，應用的效果往往更好。時鐘漂移和大氣折射率是影響測量距離的重要因素，因此，在測距過程中通過消除時鐘漂移和無線電折射率的影響，可以降低測距的誤差。

發明內容

本發明的目的是隨著現代通信技術的發展，通信設備已經可以獲取準確的數據包到達時間，也可以準確控制數據包的發送時間；在此基礎上，本發明提出了一種定位系統中提高測距精度的方法，該方法在利用地理信息的基礎上，通過消除時鐘偏移與大氣折射率的影響來降低測距誤差。相比較傳統測距定位方式，大大的提高了精度。

本發明技術方案是：一種在定位系統中測量誤差系數并應用于距離測量的方法，具體步驟如下：

(1)、在一個未采用/采用高頻率穩定度晶振的定位系統中，將所述定位系統中的主節點與副節點之間、主節點與移動節點之間進行時鐘同步；

(2)、對已知真實距離為L₁的兩個固定節點：主節點與副節點之間進行一次距離測量，采用任意一種TOF、TOA或類似方法測量兩個固定節點之間的傳播時間T₁，計算L_1s＝c*T₁，其中c為真空光速；L_1s為其一次的測量值或多次測量的平均值；其誤差系數S＝L₁/L_1s；

(3)、將固定節點到移動節點之間進行一次距離測量，假定距離測量的傳播時間為T₂，則固定節點到移動節點的實際距離采用下述公式計算L₂＝(c*T₂)*S。

進一步的，所述主節點與副節點兩個固定節點是定位系統中任意兩個可以互相通信的錨節點，分別稱之為通信主節點和通信副節點。

進一步的，所述步驟(2)中對主節點與副節點之間進行一次距離測量，其測量步驟具體如下：

步驟1)、主節點發出請求數據包；

步驟2)、副節點接收主節點發出的請求數據包并經過一段時間的響應；

步驟3)、副節點發出響應數據包；

步驟4)、主節點接受副節點發出的響應數據包；

步驟5)、計數的主節點與副節點之間數據包的傳遞時間：所述傳遞時間＝(主節點發出數據請求包到接收到響應數據包的時間-副節點接收請求數據包到發送響應數據包的響應時間)/2；

步驟6)、主節點與副節點的測量距離：所述的測量距離＝(主節點發出數據請求包到接收到響應數據包的時間-副節點接收請求數據包到發送響應數據包的響應時間)/2*真空光速

其中，所述距離測量的方法是采用任意一種TOF、TOA或類似方法，還包括與TOF、TOA相類似或者相近的其他測量方法。

進一步的，所述時鐘同步是用于解決主節點與副節點、主節點與移動節點之間的時間同步問題，