基于无线网络的定位方法和定位装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种基于无线网络的定位方法和定位装置，该定位方法包括：获取用于确定待定位节点当前位置的时间信息，该时间信息记录了该待定位节点在该当前位置发出的第一探测信号到达至少三个锚节点的时间；根据记录的历史信息和该时间信息确定该第一探测信号到达该至少三个锚节点的时间差；根据该至少三个锚节点的位置，以及该第一探测信号到达该至少三个锚节点的时间差确定该待定位节点的当前位置。本发明专利技术能够准确确定探测信号到达不同锚节点的时间差，从而确定待定位节点的准确位置，避免了锚节点间的同步。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及定位领域，并且更为具体地，涉及一种基于无线网络的定位方法和定位装置。
技术介绍
目前，基于测时的定位方法主要有两种：基于到达时间(TimeofArrival，TOA)的定位方法和基于到达时间差(TimeDifferenceofArrival，TDOA)的定位方法。基于TOA的定位方法不仅需要保证待定位节点与锚节点之间严格同步，还需要保证锚节点之间严格同步，而基于TDOA的定位方法只需要保证锚节点之间严格同步。但是在很多无线网络中，锚节点之间很难到达严格同步，这样就导致基于TDOA的定位方法在异步环境下无法使用。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种基于无线网络的定位方法和定位装置，以实现在异步环境下采用TDOA方式进行定位。第一方面，提供了一种基于无线网络定位方法，包括：获取用于确定待定位节点当前位置的时间信息，所述时间信息记录了所述待定位节点在所述当前位置发出的第一探测信号到达至少三个锚节点的时间；根据记录的历史信息和所述时间信息确定所述第一探测信号到达所述至少三个锚节点的时间差，其中，所述第一探测信号到达所述至少三个锚节点的时间差为所述第一探测信号到达所述至少三个锚节点的时间之间的差值，所述历史信息记录了所述至少三个锚节点的位置、所述待定位节点发送第二探测信号时的历史位置、以及所述第二探测信号到达所述至少三个锚节点的时间，所述第二探测信号是所述待定位节点在发送所述第一探测信号之前发送的用于定位的探测信号；根据所述至少三个锚节点的位置，以及所述第一探测信号到达所述至少三个锚节点的时间差确定所述待定位节点的当前位置。结合第一方面，在第一方面的一种实现方式中，所述根据记录的历史信息和所述时间信息确定所述第一探测信号到达所述至少三个锚节点的时间差，包括：根据所述历史位置，以及所述至少三个锚节点的位置，确定处在所述历史位置的所述待定位节点与所述至少三个锚节点之间的距离；根据公式确定所述第一探测信号到达所述至少三个锚节点中的任意两个锚节点的时间差，其中，TAB表示所述第一探测信号到达所述至少三个锚节点中的任意两个锚节点的时间差，c表示所述待定位节点发出的探测信号的传播速度，LA和LB分别表示所述待定位节点在发送所述第二探测信号时的位置与所述两个锚节点之间的距离，TA1和TB1分别表示所述第二探测信号到达所述两个锚节点的时间，TA3和TB3分别表示所述第一探测信号到达所述两个锚节点的时间。结合第一方面或其上述实现方式中的任意一种，在第一方面的另一种实现方式中，所述根据所述至少三个锚节点的位置，以及所述第一探测信号到达所述至少三个锚节点的时间差确定所述待定位节点的当前位置，包括：根据公式确定所述待定位节点的当前位置，其中，(xA，yA)、(xB，yB)和(xC，yC)分别表示所述至少三个锚节点中的第一锚节点、第二锚节点和第三锚节点的位置，TAB表示所述第一探测信号达到所述第一锚节点和所述第二锚节点的时间差，TBC表示所述第一探测信号达到所述第二锚节点和所述第三锚节点的时间差，(x，y)表示所述待定位节点的当前位置，c表示所述待定位节点发出的探测信号的传播速度。结合第一方面或其上述实现方式中的任意一种，在第一方面的另一种实现方式中，所述定位方法由所述待定位节点执行，所述定位方法还包括：所述待定位节点向所述至少三个锚节点发送所述第一探测信号；所述获取用于确定待定位节点当前位置的时间信息，包括：所述待定位节点接收所述至少三个锚节点反馈的所述时间信息。结合第一方面或其上述实现方式中的任意一种，在第一方面的另一种实现方式中，所述定位方法由所述待定位节点之外的第三方设备执行，所述获取用于确定待定位节点当前位置的时间信息，包括：所述第三方设备接收所述至少三个锚节点反馈的所述时间信息；所述定位方法还包括：所述第三方设备向所述待定位节点发送确定出的所述当前位置。结合第一方面或其上述实现方式中的任意一种，在第一方面的另一种实现方式中，所述第一探测信号到达所述至少三个锚节点中的任意一个锚节点的时间是基于所述任意一个锚节点获得所述第一探测信号的时间、所述任意一个锚节点的射频处理和基带处理所需的时间计算得到的。第二方面，提供了一种基于无线网络定位的装置，包括：获取模块，用于获取用于确定待定位节点当前位置的时间信息，所述时间信息记录了所述待定位节点在所述当前位置发出的第一探测信号到达至少三个锚节点的时间；第一确定模块，用于根据记录的历史信息和所述时间信息确定所述第一探测信号到达所述至少三个锚节点的时间差，其中，所述第一探测信号到达所述至少三个锚节点的时间差为所述第一探测信号到达所述至少三个锚节点的时间之间的差值，所述历史信息记录了所述至少三个锚节点的位置、所述待定位节点发送第二探测信号时的历史位置、以及所述第二探测信号到达所述至少三个锚节点的时间，所述第二探测信号是所述待定位节点之前发送的用于定位的探测信号；第二确定模块，用于根据所述至少三个锚节点的位置，以及所述第一探测信号到达所述至少三个锚节点的时间差确定所述待定位节点的当前位置。结合第二方面，在第二方面的一种实现方式中，所述第一确定模块具体用于：根据所述历史位置，以及所述至少三个锚节点的位置，确定处在所述历史位置的所述待定位节点与所述至少三个锚节点之间的距离；根据公式确定所述第一探测信号到达所述至少三个锚节点的时间差，其中，TAB表示所述第一探测信号到达所述至少三个锚节点中的任意两个锚节点的时间差，c表示所述待定位节点发出的探测信号的传播速度，LA和LB分别表示处于所述历史位置的所述待定位节点与所述两个锚节点之间的距离，TA1和TB1分别表示所述第二探测信号到达所述两个锚节点的时间，TA3和TB3分别表示所述第一探测信号到达所述两个锚节点的时间。结合第二方面或其上述实现方式中的任意一种，在第二方面的另一种实现方式中，所述第二确定模块具体用于：根据公式确定所述待定位节点的当前位置，其中，(xA，yA)、(xB，yB)和(xC，yC)分别表示所述至少三个锚节点中的第一锚节点、第二锚节点和第三锚节点的位置，TAB表示所述第一探测信号达到所述第一锚节点和所述第二锚节点的时间差，TBC表示所述第一探测信号达到所述第二锚节点和所述第三锚节点的时间差，(x，y)表示所述待定位节点的当前位置，c表示所述待定位节点发出的探测信号的传播速度。结合第二方面或其上述实现方式中的任意一种，在第二方面的另一种实现方式中，所述定位装置为待定位节点，所述定位装置还包括：发送模块；所述发送模块用于向所述至少三个锚节点发送所述第一探测信号；所述获取模块具体用于接收所述至少三个锚节点反馈的所述时间信息。结合第二方面或其上述实现方式中的任意一种，在第二方面的另一种实现方式中，所述定位装置为所述待定位节点之外的第三方设备，所述定位装置还包括：发送模块；所述获取模块具体用于接收所述至少三个锚节点反馈的所述时间信息；所述发送模块用于向所述待定位节点发送确定出的所述当前位置。结合第二方面或其上述实现方式中的任意一种，在第二方面的另一种实现方式中，所述第一探测信号到达所述至少三个锚节点中的任意一个锚节点的时间是基于所述任意一个锚节点获得所述第一探测信号的时间、所述任意一个锚节点的射频处理和基带处理所需的时间计算得到本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于无线网络的定位方法，其特征在于，包括：获取用于确定待定位节点当前位置的时间信息，所述时间信息记录了所述待定位节点在所述当前位置发出的第一探测信号到达至少三个锚节点的时间；根据记录的历史信息和所述时间信息确定所述第一探测信号到达所述至少三个锚节点的时间差，其中，所述第一探测信号到达所述至少三个锚节点的时间差为所述第一探测信号到达所述至少三个锚节点的时间之间的差值，所述历史信息记录了所述至少三个锚节点的位置、所述待定位节点发送第二探测信号时的历史位置、以及所述第二探测信号到达所述至少三个锚节点的时间，所述第二探测信号是所述待定位节点在发送所述第一探测信号之前发送的用于定位的探测信号；根据所述至少三个锚节点的位置，以及所述第一探测信号到达所述至少三个锚节点的时间差确定所述待定位节点的当前位置。

【技术特征摘要】
1.一种基于无线网络的定位方法，其特征在于，包括：获取用于确定待定位节点当前位置的时间信息，所述时间信息记录了所述待定位节点在所述当前位置发出的第一探测信号到达至少三个锚节点的时间；根据记录的历史信息和所述时间信息确定所述第一探测信号到达所述至少三个锚节点的时间差，其中，所述第一探测信号到达所述至少三个锚节点的时间差为所述第一探测信号到达所述至少三个锚节点的时间之间的差值，所述历史信息记录了所述至少三个锚节点的位置、所述待定位节点发送第二探测信号时的历史位置、以及所述第二探测信号到达所述至少三个锚节点的时间，所述第二探测信号是所述待定位节点在发送所述第一探测信号之前发送的用于定位的探测信号；根据所述至少三个锚节点的位置，以及所述第一探测信号到达所述至少三个锚节点的时间差确定所述待定位节点的当前位置。2.如权利要求1所述的定位方法，其特征在于，所述根据记录的历史信息和所述时间信息确定所述第一探测信号到达所述至少三个锚节点的时间差，包括：根据所述历史位置，以及所述至少三个锚节点的位置，确定处在所述历史位置的所述待定位节点与所述至少三个锚节点之间的距离；根据公式TAB=1c(LB-LA)+(TB3-TB1)-(TA3-TA1)]]>确定所述第一探测信号到达所述至少三个锚节点中的任意两个锚节点的时间差，其中，TAB表示所述第一探测信号到达所述至少三个锚节点中的任意两个锚节点的时间差，c表示所述待定位节点发出的探测信号的传播速度，LA和LB分别表示所述待定位节点在发送所述第二探测信号时的位置与所述两个锚节点之间的距离，TA1和TB1分别表示所述第二探测信号到达所述两个锚节点的时间，TA3和TB3分别表示所述第一探测信号到达所述两个锚节点的时间。3.如权利要求1或2所述的定位方法，其特征在于，所述根据所述至少三个锚节点的位置，以及所述第一探测信号到达所述至少三个锚节点的时间差确定所述待定位节点的当前位置，包括：根据公式(x-xA)2+(y-yA)2-(x-xB)2+(y-yB)2=c·TAB(x-xB)2+(y-yB)2-(x-xC)2+(y-yC)2=c·TBC]]>确定所述待定位节点的当前位置，其中，(xA，yA)、(xB，yB)和(xC，yC)分别表示所述至少三个锚节点中的第一锚节点、第二锚节点和第三锚节点的位置，TAB表示所述第一探测信号达到所述第一锚节点和所述第二锚节点的时间差，TBC表示所述第一探测信号达到所述第二锚节点和所述第三锚节点的时间差，(x，y)表示所述待定位节点的当前位置，c表示所述待定位节点发出的探测信号的传播速度。4.如权利要求1-3中任一项所述的定位方法，其特征在于，所述定位方法由所述待定位节点执行，所述定位方法还包括：所述待定位节点向所述至少三个锚节点发送所述第一探测信号；所述获取用于确定待定位节点当前位置的时间信息，包括：所述待定位节点接收所述至少三个锚节点反馈的所述时间信息。5.如权利要求1-3中任一项所述的定位方法，其特征在于，所述定位方法由所述待定位节点之外的第三方设备执行，所述获取用于确定待定位节点当前位置的时间信息，包括：所述第三方设备接收所述至少三个锚节点反馈的所述时间信息；所述定位方法还包括：所述第三方设备向所述待定位节点发送确定出的所述当前位置。6.如权利要求1-5中任一项所述的定位方法，其特征在于，所述第一探测信号到达所述至少三个锚节点中的任意一个锚节点的时间是基于所述任意一个锚节点获得所述第一探测信号的时间、所述任意一个锚节点的射频处理和基带处理所需的时间计算得到的。7.一种基于无线网络的定位装置，其特征在于，包括：获取模块，用于获取用于确定待定位节点当前位置的时间信息，所述时间信息记录了所述待定位节点在所述当前位置发出的第一探测信号到达至少三个锚节点的时间；第一确定模块，用于根据记录的历史信息和所述时间信息确定所述第一探测信号到达所述至少三个锚节点的时间差，其中，所述第一探测信号到达所述至少三个锚节点的时间差为所述第一探测信号到达所述至少三个锚节点的时间之间的差值，所述历史信息记录了所述至少三个锚节点的位置、所
\t述待定位节点发送第二探测信号时的历史位置、以及所述第二探测信号到达所述至少三个锚节点的时间，所述第二探测信号是所述待定位节点之前发送的用于定位的探测信号；第二确定模块，用于根据所述至少三个锚节点的位置，以及所述第一探测信号到达所述至少三个锚节点的时间差确定所述待定位节点的当前位置。8.如权利要求7所述的定位装置，其特征在于，所述第一确定模块具体用于：根据所述历史位置，以及所述至少三个锚节点的位置，确定处在所述历史位置的所述待定位节点与所述至少三个锚节点之间的距离；根据公式TAB=1c(LB-LA)+(TB3-TB1)-(TA3-TA1)]]>确定所述第一探测信号到达所述至少三个锚节点的时间差，其中，TAB表示所述第一探测信号到达所述至少三个锚节点中的任意两个锚节点的时间差，c表示所述待定位节点发出的探测信号的传播速度，LA和LB分别表示处于所述历史位置的所述待定位节点与所述两个锚节点之间的距...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨浔，姜艳平，杨晖，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44