[發(fā)明專利]一種AoA-Range定位系統(tǒng)及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110475482.6
• 申請日: 2021-04-29
• 公開（公告）號(hào): CN113347558A
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 江凱都;洪穎;盧奕州;錢宇恒;張盛鍇
• 申請（專利權(quán)）人: 上海奧歐智能科技有限公司
• 主分類號(hào): H04W4/02
• 分類號(hào): H04W4/02;H04W64/00
• 代理公司: 上海樂泓專利代理事務(wù)所(普通合伙) 31385
• 代理人: 王瑞

本發(fā)明提供了一種AoA?Range定位系統(tǒng)及方法，解決了定位方法繁瑣且精確度不高的問題。系統(tǒng)包括：定位終端，用于采集信號(hào)；信號(hào)終端，信號(hào)終端包括信號(hào)發(fā)送模塊和信號(hào)接收模塊，與定位終端通訊連接，與定位終端之間進(jìn)行信號(hào)收發(fā)；控制終端，與定位終端連接，控制終端包括分析計(jì)算模塊，分析計(jì)算模塊包括用于分析信號(hào)終端的到達(dá)角的到達(dá)角算法模塊，以及用于分析信號(hào)終端、定位終端間距的相對(duì)位置算法模塊。本發(fā)明通過將定位終端的天線陣列接收到的信號(hào)通過MUSIC算法解算，得到信號(hào)終端的到達(dá)角，再結(jié)合測距得到的Range值，將到達(dá)角和Range值結(jié)合，從而確定信號(hào)終端的具體位置，無需通過復(fù)雜的數(shù)學(xué)運(yùn)算，通過簡單的角度函數(shù)即可求得信號(hào)終端的位置坐標(biāo)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于定位技術(shù)領(lǐng)域，具體來說是一種AoA-Range定位系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

AoA(Angle of Arrival，到達(dá)角度)是一種兩基站定位方法，基于信號(hào)的入射角度進(jìn)行定位。

現(xiàn)有的AoA定位方法最基本的方法是采用兩個(gè)基站，基站位置是已知的，通過確認(rèn)每個(gè)基站與信號(hào)源的到達(dá)角，從基站沿著到達(dá)角引出兩條線，交點(diǎn)處就是信號(hào)源的具體位置。用數(shù)學(xué)方法就是運(yùn)用最小二乘法求一個(gè)位置坐標(biāo)。

現(xiàn)有的定位方法不僅計(jì)算過程較為繁瑣，而且精確度較低。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)中所存在的不足，本發(fā)明提供了一種AoA-Range定位系統(tǒng)及方法，解決了定位方法繁瑣且精確度不高的問題。

本發(fā)明的一個(gè)技術(shù)方案提供的AoA-Range定位系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：

定位終端，用于采集信號(hào)；

信號(hào)終端，所述信號(hào)終端包括信號(hào)發(fā)送模塊和信號(hào)接收模塊，與所述定位終端通訊連接，與所述定位終端之間進(jìn)行信號(hào)收發(fā)；

控制終端，與所述定位終端連接，所述控制終端包括分析計(jì)算模塊，所述分析計(jì)算模塊包括用于分析所述信號(hào)終端的到達(dá)角的到達(dá)角算法模塊，以及用于分析所述信號(hào)終端、所述定位終端間距的相對(duì)位置算法模塊。

本發(fā)明的一個(gè)技術(shù)方案，進(jìn)一步設(shè)置為，所述定位終端包括多路用于信號(hào)收發(fā)的信號(hào)通道和與所述信號(hào)通道相適配的天線。

本發(fā)明的一個(gè)技術(shù)方案，進(jìn)一步設(shè)置為，所述相對(duì)位置算法模塊，經(jīng)由所述信號(hào)終端的所述信號(hào)發(fā)送模塊和所述信號(hào)接收模塊，通過在所述定位終端的所述信號(hào)通道內(nèi)往復(fù)傳遞信號(hào)，用于計(jì)算所述信號(hào)終端和所述定位終端的間距。

本發(fā)明的一個(gè)技術(shù)方案，進(jìn)一步設(shè)置為，所述定位終端包括運(yùn)算模塊，所述運(yùn)算模塊與多路天線適配，所述運(yùn)算模塊包括天線陣列磁力計(jì)模塊，所述天線陣列磁力計(jì)模塊用于計(jì)算自身的偏航角，

所述分析計(jì)算模塊還包括總算法模塊，所述總算法模塊用于接收所述到達(dá)角算法模塊的到達(dá)角以及所述天線陣列磁力計(jì)模塊的偏航角，經(jīng)總算法模塊處理后，輸出信號(hào)終端偏航角。

本發(fā)明的一個(gè)技術(shù)方案，進(jìn)一步設(shè)置為，所述分析計(jì)算模塊還包括坐標(biāo)運(yùn)算模塊，所述坐標(biāo)運(yùn)算模塊用于接收所述總算法模塊輸出的信號(hào)終端偏航角，以及所述相對(duì)位置算法模塊采集的間距值，通過所述坐標(biāo)運(yùn)算模塊的運(yùn)算，輸出所述信號(hào)終端的坐標(biāo)。

本發(fā)明的一個(gè)技術(shù)方案，進(jìn)一步設(shè)置為，所述分析計(jì)算模塊包括誤差分析模塊，所述誤差分析模塊用于分析所述總運(yùn)算模塊的信號(hào)終端偏航角的角誤差值，以及所述相對(duì)位置算法模塊采集的間距值的間距誤差值。

本發(fā)明的另一技術(shù)方案，提供了一種AoA-Range定位方法，所述定位方法包括如下步驟：

步驟S1：到達(dá)角算法模塊計(jì)算所述信號(hào)終端的到達(dá)角；

步驟S2：相對(duì)位置算法模塊分析信號(hào)終端、定位終端的間距值；