【技术实现步骤摘要】
一种定位方法及装置
本专利技术涉及定位
，特别是涉及一种定位方法及装置。
技术介绍
目前，在定位技术中，全球卫星定位系统技术应用较为广泛，已经可以满足室外行人的服务需求，然而，在城市建筑密集区域以室内环境下，高楼等障碍物的遮挡使得卫星定位信号的传播受到阻碍，全球卫星定位系统在这些环境下无法得到精准的定位结果。因此，基于无线信号进行定位的技术被提出，目标可以与一个基站进行通信，基站发送探测信号，记录下发送探测信号的发送时刻，目标在接收到探测信号后，立即回复响应信号，基站接收到响应信号，并记录下接收到响应信号的接收时刻，将接收时刻与发送时刻作差，得到的时间差即为一个信号从发出到返回的总时长，该总时长乘以空速再除以2即得到了基站与目标的距离，由于基站的位置往往是固定的，基于计算出的距离可以大致判断出目标的位置。然而，在基站的空间范围内，实际有很多个位置点与该基站的距离相等，即基于计算出的距离所确定的目标的位置并不是唯一的，导致定位结果不准确。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的在于提供一...
【技术保护点】
1.一种目标定位方法，其特征在于，所述方法包括：/n获取定位系统中第一基站发送的探测信号到达目标的第一到达时刻及传输时长，以及所述定位系统中除所述第一基站以外的其他各基站发送的探测信号到达所述目标的各第二到达时刻，其中，所述定位系统包括多个基站，所述第一基站为所述多个基站中与所述目标相互通信的基站；/n根据所述第一到达时刻及所述各第二到达时刻，确定所述第一基站与所述其他各基站发送的探测信号到达所述目标的时间差；/n根据所述传输时长，确定所述第一基站到所述目标的距离，并根据所述时间差，确定所述第一基站与所述其他各基站到所述目标的距离差；/n根据所述距离及各距离差，确定所述目标的位置信息。/n
【技术特征摘要】
1.一种目标定位方法，其特征在于，所述方法包括：
获取定位系统中第一基站发送的探测信号到达目标的第一到达时刻及传输时长，以及所述定位系统中除所述第一基站以外的其他各基站发送的探测信号到达所述目标的各第二到达时刻，其中，所述定位系统包括多个基站，所述第一基站为所述多个基站中与所述目标相互通信的基站；
根据所述第一到达时刻及所述各第二到达时刻，确定所述第一基站与所述其他各基站发送的探测信号到达所述目标的时间差；
根据所述传输时长，确定所述第一基站到所述目标的距离，并根据所述时间差，确定所述第一基站与所述其他各基站到所述目标的距离差；
根据所述距离及各距离差，确定所述目标的位置信息。
2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述根据所述距离及各距离差，确定所述目标的位置信息，包括：
对所述各距离差进行线性化变换，得到线性化变换结果；
根据所述距离及所述线性化变换结果，构建第一线性化矩阵，所述第一线性化矩阵为：
其中，
(x,y)为所述目标的位置坐标，(x0,y0)为所述第一基站的位置坐标，(xi,yi)为所述其他各基站的位置坐标，d0为根据所述传输时长确定的所述第一基站到所述目标的距离，r0为所述第一基站和所述目标间的真实距离，xi,0＝(x0-xi)为所述第一基站与所述其他各基站到所述目标的横坐标的差值，yi,0＝(y0-yi)为所述第一基站与所述其他各基站到所述目标的纵坐标的差值，di,0为所述第一基站与所述其他各基站到所述目标的距离差，为构建第一线性化矩阵的误差向量，i表示所述其他各基站中的第i个基站，i＝1,2,…M-1，M≥3，M为所述定位系统中所有基站的总数；
根据所述线性化矩阵，利用最小二乘法，计算所述目标的位置信息。
3.根据权利要求2所述方法，其特征在于，所述距离及所述距离差包括转换误差，所述转换误差为将时间数据转换为距离数据所产生的误差，所述时间数据包括所述传输时长及所述时间差，所述距离数据包括所述距离及所述距离差；
所述根据所述线性化矩阵，利用最小二乘法，计算所述目标的位置信息，包括：
根据所述线性化矩阵，利用最小二乘法，对所述目标进行初步定位，得到初步定位结果，所述初步定位结果包括所述目标的横纵坐标及所述目标到所述第一基站的距离；
获取所述定位系统中各基站的位置信息；
根据所述初步定位结果、所述各基站的位置信息及所述线性化矩阵，计算包含各转换误差的第一误差向量，并基于所述第一误差向量，确定关于所述目标的位置的第一加权矩阵，其中，所述第一误差向量为：
其中，
e0为将所述传输时长转换为所述距离产生的误差，ei为将所述时间差转换为所述距离差产生的误差，(x',y')为所述初步定位结果得到的所述目标的横纵坐标；
根据所述第一加权矩阵，利用最小二乘法，确定所述目标的位置信息。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一加权矩阵，利用最小二乘法，确定所述目标的位置信息，包括：
根据所述第一加权矩阵，利用最小二乘法，对所述目标进行二次定位，得到二次定位结果，所述二次定位结果包括所述目标的横纵坐标及所述目标到所述第一基站的距离；
根据所述二次定位结果，构建第二线性化矩阵及所述目标的位置信息对角阵，所述第二线性化矩阵为：
ε＝h-GΔu
其中，
(x0,y0)为所述第一基站的位置坐标，r0为所述第一基站和所述目标间的真实距离，ex为所述目标实际位置的横坐标与所述二次定位结果得到的横坐标间的误差，ey为所述目标实际位置的纵坐标与所述二次定位结果得到的纵坐标间的误差，er为r0与所述二次定位结果得到的所述目标到所述第一基站的距离间的误差，ε为构建所述第二线性化矩阵的误差向量，
所述位置信息对角阵为：
其中，(x”,y”,r0”)为所述二次定位结果得到的所述目标的横纵坐标及所述目标到所述第一基站的距离；
根据所述第二线性化矩阵及所述位置信息对角阵，利用最小二乘法，确定所述目标的位置信息。
5.根据权利要求3所述方法，其特征在于，所述基于所述第一误差向量及所述其他各基站的位置信息，确定关于所述目标的位置的第一加权矩阵，包括：
根据所述第一误差向量，计算所述第一误差向量的协方差矩阵，所述协方差矩阵为：
其中，是获取所述传输时长的误差的方差，是获取所述时间差的误差的方差，ri表示所述其他各基站和所述目标间的真实距离；
对所述协方差矩阵进行运算，得到第一加权矩阵，所述第一加权矩阵为：
其中，k2为与的比值。
6.一种定位装置，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：邓中亮，王翰华，付潇，郑心雨，唐诗浩，章佳文，帅奇，
申请(专利权)人：北京邮电大学，
类型：发明
国别省市：北京;11
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