[發(fā)明專利]基于自組網(wǎng)鏈路的班組協(xié)同定位方法、系統(tǒng)及終端

在審

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• 申請日: 2022-02-21
• 公開（公告）號: CN114679679A
• 公開（公告）日: 2022-06-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 肖爭;陳泉欣;陳宏;奚祥海;張力;董明劍
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶高新區(qū)飛馬創(chuàng)新研究院
• 主分類號: H04W4/02
• 分類號: H04W4/02;H04W84/18;G01S19/43;G01S19/46;G01S5/14;G01S5/02
• 代理公司: 重慶智慧之源知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 50234
• 代理人: 吳麗梅

本發(fā)明涉及個體精確定位技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及基于自組網(wǎng)鏈路的班組協(xié)同定位方法、系統(tǒng)及終端，將協(xié)同定位終端配備給班組所有單兵個體，協(xié)同定位終端通過融合自組網(wǎng)通信、自組網(wǎng)定位、RTK定位及Mems定位技術(shù)，在班組自組網(wǎng)鏈路中廣播定位成功的單兵個體自身位置信息，為受到環(huán)境干擾而不能采用衛(wèi)星干擾的其余單兵個體的定位終端提供定位參考信息，協(xié)同定位終端通過自組網(wǎng)定位技術(shù)計算距離差，反算出受干擾單兵個體的經(jīng)緯度坐標(biāo)，通過氣壓計得到海拔信息，完成班組對所有受干擾的單兵個體精確定位，實現(xiàn)在復(fù)雜的環(huán)境完成班組間協(xié)同多模高精度定位，解決個體定位易受環(huán)境干擾及定位精度低的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及個體精確定位技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于自組網(wǎng)鏈路的班組協(xié)同定位方法、系統(tǒng)及終端。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)單兵智能裝備采用單衛(wèi)星定位的方式且單兵個體間獨立，在城市環(huán)境中單兵定位易受環(huán)境干擾，導(dǎo)致單兵出現(xiàn)定位不準(zhǔn)確，態(tài)勢不清晰的情況，對于后臺指揮人員制定是種巨大的挑戰(zhàn)。

為確保班組在城市環(huán)境中具有實時高精度位置信息，提供了一種具備自組網(wǎng)通信、多模高精度協(xié)同定位方法，協(xié)助班組成員間完成高精度定位。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述班組中的單兵在城市環(huán)境下，定位不準(zhǔn)確的問題，提供將自組網(wǎng)通信、自組網(wǎng)定位與RTK定位技術(shù)進行融合應(yīng)用于高精度班組的基于自組網(wǎng)鏈路的班組協(xié)同定位方法、系統(tǒng)及終端。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供基于自組網(wǎng)鏈路的班組協(xié)同定位方法，包括以下步驟：

S1、班組中的所有單兵個體使用協(xié)同定位終端搜索并鎖定衛(wèi)星，不滿足衛(wèi)星定位條件的協(xié)同定位終端通過自組網(wǎng)接收定位成功的協(xié)同定位終端廣播的信息；

S2、對班組中至少3個單兵個體完成定位，將定位成功的單兵個體的經(jīng)緯度信息及海拔值信息作為定位參考信息，對定位參考信息實時通過協(xié)同定位終端的自組網(wǎng)在小組內(nèi)進行廣播；

S3、未定位成功的單兵個體的協(xié)同定位終端通過自組網(wǎng)接收所述定位參考信息，將數(shù)個定位參考信息作為數(shù)個錨節(jié)點，將未定位成功的單兵個體信息作為未知節(jié)點，篩選所有錨節(jié)點中RSSI值最強的3個，計算得到未知節(jié)點與3個錨節(jié)點之間的三維直線距離；

S4、通過氣壓計得到未知節(jié)點的海拔值；通過加權(quán)質(zhì)心算法消除所述錨節(jié)點與未知節(jié)點的高度不位于同一水平平面的影響，得到錨節(jié)點與未知節(jié)點之間的二維直線距離；

S5、根據(jù)三邊定位算法計算得到未知節(jié)點的經(jīng)緯度坐標(biāo)，結(jié)合未知節(jié)點的海拔值，完成對未知節(jié)點的精確定位。

本發(fā)明將自組網(wǎng)通信、自組網(wǎng)定位與RTK定位技術(shù)進行融合應(yīng)用于高精度班組，高精度班組的自組網(wǎng)絡(luò)中存在少量錨節(jié)點，其錨節(jié)點的位置通過衛(wèi)星定位的方式獲取，通過自組網(wǎng)將錨節(jié)點自身定位的經(jīng)緯度信息及海拔值信息在自組網(wǎng)內(nèi)廣播，其余未成功通過衛(wèi)星定位的未知節(jié)點通過自組網(wǎng)廣播接收錨節(jié)點的定位信息，并依據(jù)自組網(wǎng)RSSI技術(shù)與三邊定位算法完成自身定位，從而完成班組內(nèi)所有成員定位，協(xié)同定位終端采用OFDM+LDPC調(diào)制編碼技術(shù)，具備繞射性能好和傳輸距離遠(yuǎn)的特性，即使錨節(jié)點與未知節(jié)點相隔5km，都能成功定位，擺脫單獨依靠北斗定位干擾等問題。

進一步的，所述步驟S1中，衛(wèi)星定位條件包括協(xié)同定位終端鎖定衛(wèi)星的顆數(shù)大于或等于4及衛(wèi)星的信噪比大于或等于40dB。

進一步的，所述步驟S3中，通過自組網(wǎng)RSSI技術(shù)得到未知節(jié)點與已知錨節(jié)點之間的三維直線距離的公式如下：

其中，d為未知節(jié)點與已知錨節(jié)點之間的三維直線距離，單位為米；P_t為錨節(jié)點的發(fā)射信號功率；P_r(d)為未知節(jié)點接收到的錨節(jié)點的發(fā)射信號功率；G_t為發(fā)射天線的增益；G_r為接收天線的增益；L為系統(tǒng)損耗因子；λ為波長，單位為米。