[發明專利]一種高精度室內定位裝置定位方法

在審

• 申請號: 201911132041.5
• 申請日: 2019-11-19
• 公開（公告）號: CN110824422A
• 公開（公告）日: 2020-02-21
• 發明（設計）人: 劉桂生;趙重陽;石祥文;丁永三;豐國林
• 申請（專利權）人: 國家能源集團諫壁發電廠
• 主分類號: G01S5/02
• 分類號: G01S5/02
• 代理公司: 上海思牛達專利代理事務所(特殊普通合伙) 31355
• 代理人: 丁劍

本發明公開了一種高精度室內定位裝置定位方法，將定位裝置作為定位基站，員工身上佩戴監測標簽，然后在現場條件布設足夠量的基站，每三個基站一組可以定位平面上被檢測標簽的精確位置，或者至少四個基站一組定位立體空間中被檢測標簽的精確位置，通過TOA和RSSI兩種方法結合使用，在現場空間結構復雜的情況下，實現既有30米以上的長距離高精度定位場景，也有5米以內小空間的高精度定位場景，大幅度提高在各種場景的人員定位精度。

技術領域

本發明涉及定位裝置技術領域，具體涉及一種高精度室內定位裝置定位方法。

背景技術

目前，高精度室內定位裝置主要基于兩類測量原理。一類的測量原理是基于到達時間方法(TOA)或者到達時間差方法(TDOA)的，另一類的測量原理是RSSI的問題的。

TOA和TDOA方法存在的主要問題是：這類方法通過測量定位裝置與被監測標簽之間的信號到達的時間，來確定定位裝置與信號之間的距離，它要求定位裝置與被監測標簽之間視距可達，沒有障礙物，如果視距不可達，則檢測精度大幅度下降，甚至檢測不到標簽距離，導致定位失敗。

RSSI方法中，定位裝置通過測量被監測標簽發射信號的功率衰減情況，判斷與被監測標簽的之間的距離。該方法存在的主要問題是：被監測標簽距離較遠時，信號強度容易受到環境信號干擾，穩定性差，造成檢測精度大幅度下降，甚至檢測不到標簽距離，導致定位失敗。

針對火電廠生產現場設備多、管道密集、布設不規律等情況，使用上述單一的定位方法，已經不能滿足實際的需要，需要新的定位方法來保證火力發電廠環境的人員定位管理。

發明內容

本發明的目的在于提供一種高精度室內定位裝置定位方法，以解決上述背景技術中提出的問題。為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種高精度室內定位裝置定位方法，所述定位裝置包括定位pcb板、外殼體和固定板，所述pcb板內部輸入有相應的控制程序，所述pcb板連接電池，并通過固定件固定于外殼體內部，所述外殼體外部連接固定板，通過固定板將定位裝置固定在室內，作為定位基站，員工身上佩戴監測標簽，然后在現場條件布設足夠量的基站，用于檢測標簽的精確位置，具體定位方法包括以下步驟：

步驟1、定位基站內設定RSSI方法檢測最遠有效距離，這是一個常數，設為d0；

步驟2、定位基站定期發出檢測信號，如果有被監測標簽在基站檢測范圍里，就會響應并向定位基站返回信號；

步驟3、定位基站同時檢測被檢測標簽的信號功率強度和信號返回時間；

步驟4、定位基站根據步驟3記錄的信號功率強度，采用RSSI方法計算與標簽之間的距離d；

步驟5、如果d≤d0，則采納該距離，把距離d信息發送到計算服務器，計算服務器根據至少三個距離計算出平面上標簽的精確位置，如果d＞d0，則繼續下一步；

步驟6、定位基站根據步驟3記錄的信號返回時間，采用TOA方法計算與標簽之間的距離d；

步驟7、每個定位基站把各自計算出的距離d信息發送到計算服務器，計算服務器根據至少三個距離計算出平面上標簽的精確位置。

優選地，所述定位裝置采用超寬帶信號，監測標簽也采用超寬帶制式信號。

優選地，所述定位基站每三個一組可以定位平面上被檢測標簽的精確位置。

優選地，所述定位基站至少四個一組才可以定位立體空間中被檢測標簽的精確位置。

本發明的技術效果和優點：本發明將TOA和RSSI兩種方法結合在一套裝置中，共用了一套電路硬件，降低電路復雜度，在大量近距離檢測時，提高了檢測精度，同時降低了功耗；在現場空間結構復雜的情況下，實現既有30米以上的長距離高精度定位場景，也有5米以內小空間的高精度定位場景，大幅度提高在各種場景的人員定位精度。