一种UWB高精度定位系统及其方法技术方案

公开了一种UWB高精度定位系统及其方法。通过在定位系统中设置已知位置的UWB定位信号接收器，获取到UWB定位信号发送器发射定位信号的时间差值。在本发明专利技术中，已知位置的UWB定位信号接收器接收UWB定位信号发送器发射的定位信号，并记录其到达自身的计时值，并将所述计时值不进行计算，直接广播至各定位终端。定位终端根据自身需要选择出部分与适用于对自身进行定位UWB定位信号发送器相对应的计时值计算出的与之对应的时间修正值。相比于利用已知位置的UWB定位信号接收器完成全部时间修正值的计算后再向各待定位装置广播所述时间修正值，大大增强了获取时间修正值的时效性，并减少了已知位置的UWB定位信号接收器的计算量。

【技术实现步骤摘要】
一种UWB高精度定位系统及其方法
本专利技术涉及UWB高精度定位领域，具体涉及一种UWB高精度定位系统及其方法。
技术介绍
短距离、高精度室内定位技术在城市密集区域和室内封闭空间应用非常广泛。UWB(UltraWideBand，超宽带)信号以其较高的时间分辨率被广泛应用于定位技术中，UWB定位系统的一种信号收发方式为，定位基站发射定位信号，待定位装置接收定位信号，并利用到达时间TOA(TimeofArrivial)定位算法或到达时间差TDOA(TimeDifferenceofArrivial)定位算法实现对待定位装置的定位。TOA定位需要各定位基站与待定位装置精确的时钟同步才能实现较高精度的定位；TDOA定位需要已知各定位基站发射定位信号精确的时序关系。现有技术中确定各个定位基站之间发射定位信号时序关系的方法主要是使各个定位基站间实现精确的时钟同步，常用的同步方法主要有两种，一是各个定位基站中各自包含精确的同步时钟，如原子钟等，这种方法成本较高，且需定期对其进行时钟校准；二是各定位基站间传输同步信号，此方法需要各定位基站包含同步信号接收机，所述接收机需对同步信号进行滤波、放大、整形等本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种UWB定位系统，其特征在于，所述UWB定位系统包括：中心控制器，发送发射指令和接收指令；UWB定位信号发送器，其特征在于，所述UWB定位信号发送器具有已知位置，且所述各个UWB定位信号发送器接收所述发射指令并在一定的时间间隔范围内分别发送UWB定位信号；UWB定位信号接收器，其特征在于，所述UWB定位信号接收器具有已知位置，所述UWB定位信号接收器接收所述接收指令以开启接收模式，所述UWB定位信号接收器接收并记录下接收到各个UWB定位信号的接收时间，得到第一计时值组；以及定位终端，其特征在于，所述定位终端接收所述接收指令以与所述UWB定位信号接收器同步开启接收模式，所述各个定位终端接收...

【技术特征摘要】
1.一种UWB定位系统，其特征在于，所述UWB定位系统包括：中心控制器，发送发射指令和接收指令；UWB定位信号发送器，其特征在于，所述UWB定位信号发送器具有已知位置，且所述各个UWB定位信号发送器接收所述发射指令并在一定的时间间隔范围内分别发送UWB定位信号；UWB定位信号接收器，其特征在于，所述UWB定位信号接收器具有已知位置，所述UWB定位信号接收器接收所述接收指令以开启接收模式，所述UWB定位信号接收器接收并记录下接收到各个UWB定位信号的接收时间，得到第一计时值组；以及定位终端，其特征在于，所述定位终端接收所述接收指令以与所述UWB定位信号接收器同步开启接收模式，所述各个定位终端接收并记录下接收到各个UWB定位信号的接收时间，得到与自身相对应的第二计时值组，且所述各个定位终端还从UWB定位信号接收器接收第一计时值组；其特征在于，所述各个定位终端通过UWB定位信号接收器的位置、UWB定位信号发送器的位置以及第一计时值组得到定位系统的时间修正值，且所述各个定位终端通过所述时间修正值，得到仅与本定位终端和定位信号发送器之间距离相对应的计时量，且所述各个定位终端通过与自身对应的第二计时值组以及UWB定位信号发送器的位置，通过TDOA算法计算出本定位终端的位置。2.如权利要求1所述的UWB定位系统，其特征在于，所述各个定位终端通过UWB定位信号接收器的位置和部分UWB定位信号发送器的位置以及第一计时值组中与所述部分UWB定位信号发送器相对应的计时值得到定位系统中与所述部分UWB定位信号发送器对应的时间修正值，再利用与自身对应的第二计时值组中与所述部分UWB定位信号发送器对应的计时值和所述部分UWB定位信号发送器的位置，通过TDOA算法计算出本定位终端的位置。3.如权利要求1所述的UWB定位系统，其特征在于，中心控制器，发送发射指令和接收指令；UWB定位信号发送器，其特征在于，所述UWB定位信号发送器具有已知位置，且所述各个UWB定位信号发送器接收所述发射指令并在一定的时间间隔范围内分别发送UWB定位信号；UWB定位信号接收器，其特征在于，所述UWB定位信号接收器具有已知位置，所述UWB定位信号接收器接收所述接收指令以开启接收模式，所述UWB定位信号接收器接收并记录下接收到各个UWB定位信号的接收时间，得到第一计时值组；以及定位终端，其特征在于，所述定位终端接收所述接收指令以与所述UWB定位信号接收器同步开启接收模式，所述各个定位终端接收并记录下接收到各个UWB定位信号的接收时间，得到与自身相对应的第二计时值组；其特征在于，所述中心控制器从UWB定位信号接收器接收第一计时值组且从所述定位终端接收所述第二计时值组，且所述中心控制器通过UWB定位信号接收器的位置、UWB定位信号发送器的位置以及第一计时值组得到定位系统的时间修正值，且所述中心控制器通过所述时间修正值，得到仅与定位终端和定位信号发送器之间距离相对应的计时量，且所述中心控制器通过与自身对应的第二计时值组以及UWB定位信号发送器的位置，通过TDOA算法计算出定位终端的位置。4.如权利要求1-3任一项所述的UWB定位系统，其特征在于，所述各个定位终端与UWB定位信号接收器均包含多路时钟，当各个定位终端与UWB定位信号接收器同步开启接收模式的同时，所述各个定位终端与UWB定位信号接收器复位各自的多路时钟以使多路时钟开始计时。5.根据权利要求4所述的UWB定位系统，其特征在于，所述UWB定位信号接收器接收到第一个达到的UWB定位信号后，停止该UWB定位信号对应的一路时钟，得到第一个计时值；UWB定位信号接收器接收到第二个达到的UWB定位信号后，停止该UWB定位信号对应的一路时钟，得到...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱晓章，赵鹏，安鹏，
申请(专利权)人：四川中电昆辰科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51