一种全象限电磁波定位测距的方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种全象限电磁波定位测距的方法及系统，全象限电磁波定位测距的方法通过跟随物上设置至少2个电磁波发射器构成发射阵列，按照预定时隙间隔发送电磁波信号，目标物上的多个电磁波全向接收器检测电磁波信号并将其转换为可测量的电压幅值，从而计算得到目标物和跟随物之间的距离，进一步通过获取得到目标物相对于跟随物的方位，从而控制跟随物移动以跟随目标物。通过这样的方式，能够利用跟随物和目标物上的电磁波收发器，实现目标物的定位，进而控制对目标物进行跟随。

A method and system for locating and measuring all quadrant electromagnetic waves

The present invention discloses a method and system of full quadrant electromagnetic wave location and distance measurement. The method of full quadrant electromagnetic wave location and distance measurement is made up of at least 2 electromagnetic wave emitters on the following objects, transmitting electromagnetic wave signals according to the predetermined slot interval, and detecting electromagnetic wave signals by multiple electromagnetic wave omnidirectional receivers on the target. The number is converted into a measurable voltage amplitude, and the distance between the object and the object is calculated, and the direction of the object relative to the following is obtained by obtaining the direction of the object relative to the following object, thus controlling the following objects to follow the object. In this way, the electromagnetic wave transceiver on the object and object can be used to locate the target and follow the target.

【技术实现步骤摘要】
一种全象限电磁波定位测距的方法及系统
本专利技术涉及电磁波
，特别是涉及一种全象限电磁波定位测距的方法及系统。
技术介绍
电磁波测距是利用电磁波作为载波，经调制后由测线一端发射出去，由另一端反射或转送回来，测定发射波与回波相隔的时间，以测量距离的方法。电磁波测距系统原理简单，易于实现，成本低廉，因而已经在生产生活中得到广泛的应用。在基于电磁波测距的基础上，如何利用电磁波进行测距的同时定位目标，从而达到目标跟随的目的，具有重要意义。比如可以用于行李箱定位跟随主人、无人自拍机定位跟随目标等等。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题是如何利用电磁波实现定位跟随。有鉴于此，本专利技术实施例提供一种全象限电磁波定位测距的方法及系统，通过目标物和跟随物上分别设置电磁波发射器和全向接收器组成发射阵列和接收阵列，利用电磁波的传输实现定位跟踪。为解决上述技术问题，本专利技术实施例的第一方面，提供一种全象限电磁波定位测距的方法，所述方法包括：控制跟随物上的至少2个全向发射器按照预定时隙发射相同频率的电磁波信号；获取目标物上的多个全向接收器检测到的电磁波信号，将所述电磁波信号转换为可测量的电压幅值；基于所述可测量的电压幅值，计算得到所述跟随物与所述目标物之间的距离；获取所述目标物相对于所述跟随物的方位；根据所述跟随物与所述目标物之间的距离、以及所述目标物相对于所述跟随物的方位，控制所述跟随物移动以跟随所述目标物。其中，所述获取所述目标物相对于所述跟随物的方位包括：通过预设的系统参数中获取所述目标物相对于所述跟随物的方位，或通过跟随物上的发射器按照预定时隙发射相同频率的电磁波信号，将目标物上的多个全向接收器检测到的电磁波信号转换为可测量的电压幅值，基于所述可测量的电压幅值，计算得到所述目标物相对于所述跟随物的方位。其中，当通过跟随物上的发射器按照预定时隙发射相同频率的电磁波信号，将目标物上的多个全向接收器检测到的电磁波信号转换为可测量的电压幅值，基于所述可测量的电压幅值，计算得到所述目标物相对于所述跟随物的方位时，所述跟随物上的发射器为至少4个，且其中任意3个发射器不在同一条直线上。其中，所述通过跟随物上的发射器按照预定时隙发射相同频率的电磁波信号，将目标物上的多个全向接收器检测到的电磁波信号转换为可测量的电压幅值，基于所述可测量的电压幅值，计算得到所述目标物相对于所述跟随物的方位包括：根据至少4个发射器中的任意2个发射器按照预定时隙发射的电磁波信号，确定所述跟随物与所述目标物的距离；结合利用所述任意2个发射器、第3个以及第4个发射器按照预定时隙发射的电磁波信号，确定所述目标物所处的水平方向的象限以及所述目标物所处的垂直方向的象限；结合所述目标物所处的水平方向的象限、垂直方向的象限，确定所述目标物相对于所述跟随物的方位。其中，根据所述任意2个发射器、第3个和第4个发射器之外的其他发射器发射的电磁波信号，计算得到不同的所述目标物的坐标，以用于辅助校正所述目标物的坐标。其中，所述目标物上的多个全向接收器构成环形接收阵列。其中，所述目标物上的全向接收器数量为3个。其中，所述电磁波信号是频率为125KHz的无线电磁波信号。为解决上述技术问题，本专利技术实施例的第二方面，提供一种全象限电磁波定位测距的系统，所述全象限电磁波定位测距的系统包括控制模块、获取模块以及计算模块，其中：所述控制模块用于控制跟随物上的至少2个全向发射器按照预定时隙发射相同频率的电磁波信号；所述获取模块用于获取目标物上的多个全向接收器检测到的电磁波信号，将所述电磁波信号转换为可测量的电压幅值；所述计算模块用于基于所述可测量的电压幅值，计算得到所述跟随物与所述目标物之间的距离；所述获取模块用于获取所述目标物相对于所述跟随物的方位；所述控制模块用于根据所述跟随物与所述目标物之间的距离、以及所述目标物相对于所述跟随物的方位，控制所述跟随物移动以跟随所述目标物。为解决上述技术问题，本专利技术实施例的第三方面，提供一种全象限电磁波定位测距的系统，所述全象限电磁波定位测距的系统包括处理器、存储器及其存储的指令，所述处理器执行所述指令时实现上述方法的步骤。本专利技术提供的技术方案与现有技术相比存在的有益效果是：区别于现有技术的情况，本专利技术通过跟随物上设置至少2个电磁波发射器构成发射阵列，按照预定时隙间隔发送电磁波信号，目标物上的多个电磁波全向接收器检测电磁波信号并将其转换为可测量的电压幅值，从而计算得到目标物和跟随物之间的距离，进一步通过获取得到目标物相对于跟随物的方位，从而控制跟随物移动以跟随目标物。通过这样的方式，能够利用跟随物和目标物上的电磁波收发器，实现目标物的定位，进而控制对目标物进行跟随。附图说明图1是本专利技术实施例提供的一种全象限电磁波定位测距的方法的流程示意图；图2是本专利技术实施例中利用至少4个发射器发射的电磁波计算得到目标物相对于跟随物的方位的方法流程示意图；图3是本专利技术实施例中定位算法建立坐标系的示意图；图4是本专利技术实施例提供的一种全象限电磁波定位测距的系统的结构示意图；图5是本专利技术实施例提供的另一种全象限电磁波定位测距的系统的结构示意；图6是本专利技术实施例提供的一种超声波定位跟随的系统的实际应用示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。以下描述中，为了说明而不是为了限定，给出了诸多技术特征的说明示意图，以便透切理解本专利技术实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本专利技术。在其它情况中，省略对众所周知的方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本专利技术的描述。参阅图1，图1示出了本专利技术实施例提供的一种全象限电磁波定位测距的方法的流程示意图，为了便于说明，图1仅示出了与本专利技术实施例相关的部分，图1示例的全象限电磁波定位测距的方法包括以下步骤：S101：控制跟随物上的至少2个全向发射器按照预定时隙发射相同频率的电磁波信号；S102：获取目标物上的多个全向接收器检测到的电磁波信号，将电磁波信号转换为可测量的电压幅值；S103：基于可测量的电压幅值，计算得到跟随物与所述目标物之间的距离；S104：获取目标物相对于跟随物的方位；S105：根据跟随物与目标物之间的距离、以及目标物相对于跟随物的方位，控制跟随物移动以跟随目标物。本专利技术实施例采用电磁波测距的方法，是基于电磁波的RSSI(ReceivedSignalStrengthIndication，接收的信号强度指示)，通过在目标物上设置全向接收器，跟随物上设置发射器，并由2个以上的发射器组成发射阵列，通过接收到的信号强弱测定阵列中各个信号发射点与接收点的距离，进而根据相应数据进行定位计算。其中，跟随物上设置至少2个发射器组成发射阵列，在系统开机时，发射器分别按照所设定的时隙发射相同频率的电磁波信号。为避免发射阵列中的信号互相叠加，而影响信号强度，所以本专利技术实施例采用分时发射的方法。例如1号发射器发射信号时，2号发射器处于关断状态，确保此时接收阵列检测到的信号唯一性。在经过一个极小的时隙(预定时隙)以后，2号发射器工作，1号发射器关断。当1、2号发射器都发射过信号，并且接收阵列也均通过上述方法检测出接收阵列和各个发射器之间的距离本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种全象限电磁波定位测距的方法，其特征在于，所述方法包括：控制跟随物上的至少2个全向发射器按照预定时隙发射相同频率的电磁波信号；获取目标物上的多个全向接收器检测到的电磁波信号，将所述电磁波信号转换为可测量的电压幅值；基于所述可测量的电压幅值，计算得到所述跟随物与所述目标物之间的距离；获取所述目标物相对于所述跟随物的方位；根据所述跟随物与所述目标物之间的距离、以及所述目标物相对于所述跟随物的方位，控制所述跟随物移动以跟随所述目标物。

【技术特征摘要】
1.一种全象限电磁波定位测距的方法，其特征在于，所述方法包括：控制跟随物上的至少2个全向发射器按照预定时隙发射相同频率的电磁波信号；获取目标物上的多个全向接收器检测到的电磁波信号，将所述电磁波信号转换为可测量的电压幅值；基于所述可测量的电压幅值，计算得到所述跟随物与所述目标物之间的距离；获取所述目标物相对于所述跟随物的方位；根据所述跟随物与所述目标物之间的距离、以及所述目标物相对于所述跟随物的方位，控制所述跟随物移动以跟随所述目标物。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述目标物相对于所述跟随物的方位包括：通过预设的系统参数中获取所述目标物相对于所述跟随物的方位，或通过跟随物上的发射器按照预定时隙发射相同频率的电磁波信号，将目标物上的多个全向接收器检测到的电磁波信号转换为可测量的电压幅值，基于所述可测量的电压幅值，计算得到所述目标物相对于所述跟随物的方位。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，当通过跟随物上的发射器按照预定时隙发射相同频率的电磁波信号，将目标物上的多个全向接收器检测到的电磁波信号转换为可测量的电压幅值，基于所述可测量的电压幅值，计算得到所述目标物相对于所述跟随物的方位时，所述跟随物上的发射器为至少4个，且其中任意3个发射器不在同一条直线上。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述通过跟随物上的发射器按照预定时隙发射相同频率的电磁波信号，将目标物上的多个全向接收器检测到的电磁波信号转换为可测量的电压幅值，基于所述可测量的电压幅值，计算得到所述目标物相对于所述跟随物的方位包括：根据至少4个发射器中的任意2个发射器按照预定时隙发射的电磁波信号，确定所述跟随物与所述目标物的距离；结...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：广东五月花网络科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44