基于双向无线光通信的室内定位方法技术

技术编号:11130179 阅读:91 留言:0更新日期:2015-03-11 23:12
本发明专利技术提供了一种基于双向无线光通信的室内定位方法。该室内定位方法包括:控制中心提供统一的时间基准实现对N个光信号收发基站的时间同步;控制中心向N个光信号收发基站发送测距信号;N个光信号收发基站收到测距信号后,在其覆盖范围内发射信号;定位终端上的光信号转发器应答M个光信号收发基站的发射信号,向相应的光信号收发基站发送应答信号,3≤M≤N;M个光信号收发基站分别将接收到的应答信号转发至控制中心;控制中心依据转发测距原理,根据测距信号的发送时间、M个光信号收发基站的位置信息、相应的M个应答信号的接收时间,确定定位终端的位置。本发明专利技术简化了定位终端的功能,提高室内定位的精度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及定位
,尤其涉及一种。
技术介绍
目前国内外在基于LED通信的室内定位技术研究方面的几种典型思路如下: (1)基于LED-ID的单灯定位方法 该方法采用LED灯作为信标,每盏灯都有一个固定ID。LED灯编码自身ID信息, 采用OOK (二进制启闭键控)信号调制方式,不断向外发送信息,定位终端根据LED通信信 息中的ID信息,结合对应的LED的覆盖范围,确定定位终端的位置。 (2)基于信号到达角度的定位算法 首先,假设在传播点的垂直距离是相同的,得到一个以水平距离为半径,以每个传 播点为中心的圆。其次,计算重叠部分的面积。最后,当可能所在区域面积的大小达到最小 时,就得到了垂直距离。可能所在区域的面积越大,对应的定位估测精度越低。最后,通过 垂直距离和大量的圆交点的平均值,估测得到用户的位置。 (3)基于光强与距离的定量关系进行定位 LED芯片的辐射遵循朗伯辐射模式。在无线光信道,接收器采用光滤波器来衰减环 境光线,并集中增加有效集光面积。

【技术保护点】
一种基于双向无线光通信的室内定位方法,其特征在于,利用一室内定位系统通过光信号的转发通信实现定位,该室内定位系统包括:控制中心、安装于定位终端上的光信号转发器,以及与控制中心通过电力线连接的N个光信号收发基站,该室内定位方法包括:步骤A:控制中心提供统一的时间基准实现对所述N个光信号收发基站的时间同步;步骤B:控制中心向所述N个光信号收发基站发送测距信号;步骤C:所述N个光信号收发基站收到测距信号后,在其覆盖范围内进行发射信号;步骤D:定位终端上的光信号转发器应答M个光信号收发基站的发射信号,向相应的光信号收发基站发送应答信号,4≤M≤N;步骤E:所述M个光信号收发基站分别将接收到的应答信号转发至控制中心;步骤F:控制中心依据转发测距原理,根据测距信号的发送时间、M个光信号收发基站的位置信息、相对应的M个应答信号的接收时间,确定定位终端的位置。

【技术特征摘要】
1. 一种基于双向无线光通信的室内定位方法,其特征在于,利用一室内定位系统通过 光信号的转发通信实现定位,该室内定位系统包括:控制中心、安装于定位终端上的光信号 转发器,以及与控制中心通过电力线连接的N个光信号收发基站,该室内定位方法包括: 步骤A:控制中心提供统一的时间基准实现对所述N个光信号收发基站的时间同步; 步骤B:控制中心向所述N个光信号收发基站发送测距信号; 步骤C:所述N个光信号收发基站收到测距信号后,在其覆盖范围内进行发射信号; 步骤D:定位终端上的光信号转发器应答M个光信号收发基站的发射信号,向相应的光 信号收发基站发送应答信号,4 <M<N; 步骤E:所述M个光信号收发基站分别将接收到的应答信号转发至控制中心; 步骤F:控制中心依据转发测距原理,根据测距信号的发送时间、M个光信号收发基站 的位置信息、相对应的M个应答信号的接收时间,确定定位终端的位置。2. 根据权利要求1所述的室内定位方法,其特征在于,所述步骤E包括: 子步骤E1,控制中心依据转发测距原理,对于每一个定位终端建立与M个光信号收发 基站距离关系的球面方程; 子步骤E2,联立求解M个球面方程,获得定位终端的位置。3. 根据权利要求2所述的室内定位方法,其特征在于: 所述子步骤E1中,对于光信号收发基站,其与定位终端满足如下球面方程:其中,(Xt,yt,zt)为定位终端的位置,(Xs,ys,zs)为当前光信号收发基站的位置,气为 自控制中心发送测距信号至接收应答信号总的传播时间,ti为自控制中心至光信号收发 基站的时延;t2为光信号收发基站发射端的线路时延;t4为定位终端上...

【专利技术属性】
技术研发人员:巩应奎王语琪李延坤万红霞
申请(专利权)人:中国科学院光电研究院
类型:发明
国别省市:北京;11

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