一种基于超宽带室内定位方法和系统、导航方法和系统技术方案

本发明专利技术提出一种基于超宽带室内定位方法和系统、导航方法和系统，建立局部坐标系，将室内三维模型放入局部坐标系中，基于TDOA算法或TOF算法获取定位标签在局部坐标系中的第一坐标，判断第一坐标位于虚拟线框内外，第一坐标位于虚拟线框内，选用TDOA算法获取定位标签在局部坐标系中的第二坐标，第一坐标位于虚拟线框外，选用TOF算法获取定位标签在局部坐标系中的第二坐标；相对于目前GPS定位，UWB具有很好的直线性，在复杂的室内环境中可以准确且有效的得到被定位目标的信息；另外采用TDOA算法获取框内数据，TOF算法获取框外数据，确保了每次定位数据的准确性，相对于单一方法具有更高的精确度、鲁棒性和纠错力。

An indoor positioning method and system, navigation method and system based on UWB

【技术实现步骤摘要】
一种基于超宽带室内定位方法和系统、导航方法和系统
本专利技术属于定位导航领域，特别涉及一种基于超宽带室内定位方法和系统、导航方法和系统。
技术介绍
随着城市的不断发展，楼宇、商场、大型车站等室内建筑规模的扩大，室内环境的场景复杂度不断增加，容易使人在室内的方向感缺失，使身处室内的人迷失方向，无法及时到达室内目的地。目前针对室内定位导航的技术主要是采用GPS方法进行定位，该方法在多层建筑或建筑群中的室内定位精度很低，使其无法满足室内导航实际要求。目前主要是采用GPS结合室内构建出的建筑结构图以及电磁波被动定位实现定位，以上方法在室内环境中定位不够准确，无法达到0。5m的精度。而且在构建室内建筑结构图时，其工作量将会非常巨大。同时结合了建筑结构图后的系统运算量过大，影响了系统时效性和可实施性，而且在室内环境越复杂的时候其缺陷越发突出。精确定位的关键在于，接收节点能正确接收到发射节点所发送信号的直射路径，采用GPS定位，电磁波会受到例如墙面，金属等物体的反射，产生多径信号，导致接收节点不仅能接收到直射路径传播的首达信号，还能接本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于超宽带室内定位方法，其特征在于，/n建立局部坐标系；/n将室内三维模型放入局部坐标系中；/n建立以多个超宽带定位基站为顶点的虚拟线框；/n基于TDOA算法或TOF算法获取定位标签在局部坐标系中的第一坐标，判断第一坐标位于虚拟线框内外，并基于判断结果执行以下步骤：/n第一坐标位于虚拟线框内，选用TDOA算法获取定位标签在局部坐标系中的第二坐标；/n第一坐标位于虚拟线框外，选用TOF算法获取定位标签在局部坐标系中的第二坐标。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于超宽带室内定位方法，其特征在于，
建立局部坐标系；
将室内三维模型放入局部坐标系中；
建立以多个超宽带定位基站为顶点的虚拟线框；
基于TDOA算法或TOF算法获取定位标签在局部坐标系中的第一坐标，判断第一坐标位于虚拟线框内外，并基于判断结果执行以下步骤：
第一坐标位于虚拟线框内，选用TDOA算法获取定位标签在局部坐标系中的第二坐标；
第一坐标位于虚拟线框外，选用TOF算法获取定位标签在局部坐标系中的第二坐标。


2.根据权利要求1所述的基于超宽带室内定位方法，其特征在于，间隔多个定位周期，判断第二坐标位于虚拟线框内外，并基于判断结果执行以下步骤：
第二坐标位于虚拟线框内，判断当前是否采用的是TDOA算法，判断结果为是，沿用TDOA算法，判断结果为否，改用TDOA算法；
第二坐标位于虚拟线框外，判断当前是否采用的是TOF算法，判断结果为是，沿用TOF算法，判断结果为否，改用TOF算法。


3.根据权利要求1所述的基于超宽带室内定位方法，其特征在于，判断连续多个定位周期的第二坐标位于虚拟线框外的比例，并基于判断结果执行以下步骤：
所述比例小于等于预设阈值K，判断当前是否采用的是TDOA算法，判断结果为是，沿用TDOA算法，判断结果为否，改用TDOA算法；
所述比例大于预设阈值K，判断当前是否采用的是TOF算法，判断结果为是，沿用TOF算法，判断结果为否，改用TOF算法。


4.根据权利要求3所述的基于超宽带室内定位方法，其特征在于，10％≤K≤30％。


5.一种基于超宽带室内定位系统，其特征在于，包括：
坐标建立模块，用于建立局部坐标系；
建模模块，用于将室内三维模型放入局部坐标系中；
线框建立模块，用于建立以多个超宽带定位基站为顶点的虚拟线框；
坐标计算模块，用于基于TDOA算法或TOF算法获取定位标签在局部坐标系中的第一坐标；
判断模块，用于判断第一坐标位于虚拟线框内外；
算法调用模块，用于基于判断结果执行以下步骤：
第一坐标位于虚拟线框内，选用TDOA算法获取定位标签在局部坐标系中的第二坐标；
第一坐标位于虚拟线框外，选用TOF算法获取定位标签在局部坐标系中的第二坐标。


6.根据权利要求5所述的基于超宽带的室内定位系统，其特征在于，
判断模块，用于间隔多个定位周期，判断第二坐标位于虚拟线框内外；
算法调用模块，用于基于判断结果执行以下步骤：
第二坐标位于虚拟线框内，判断当前是否采用的是TDOA算法，判断结果为是，沿用TDOA算法，判断结果为否，改用TDOA算法；
第二坐标位于虚拟线框外，判断当前是否采用的是TOF算法，判断结果为是，沿用TOF算法，判断结果为否，改用TOF算法。


7.根据权利要求5所述的基于超宽带的室内定位系统，其特征在于，
判断模块，用于判断连续多个定位周期的第二坐标位于虚拟线框外的比例；
算法调用模块，用于基于判断结果执行以下步骤：
所述比例小于等于预设阈值K，判断当前是否采用的是TDOA算法，判断...

【专利技术属性】
技术研发人员：李大明，李飞，孙永全，邓国华，房海川，
申请(专利权)人：北京全路通信信号研究设计院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11