面向5G的融合UWB的一体化定位系统及定位方法技术方案

技术编号:24692812 阅读:260 留言:0更新日期:2020-06-27 11:44
本发明专利技术提出了一种面向5G的融合UWB的一体化定位系统及方法,其中系统的架构包括数据采集层、融合位置估计层、数据传输层和用户应用层,数据采集层完成5G信号及UWB信号的采集;融合位置估计层通过融合定位算法进行位置判断;数据传输层利用5G网络将位置数据传输至用户应用层和应用终端或定位服务器中;用户应用层则基于得到的位置信息开展位置服务应用。融合UWB单基站定位技术利用单个UWB定位基站即可实现高精度的室内定位能力,精度可以达到厘米级,同时基于5G运营商室内网络的大规模部署的有利条件,降低了系统的规模及部署成本,提高稳定性及鲁棒性,同时解决定位精度和定位覆盖两个问题,实现一体化的通信和定位覆盖。

5g oriented integrated UWB positioning system and positioning method

【技术实现步骤摘要】
面向5G的融合UWB的一体化定位系统及定位方法
本专利技术涉及监控
,特别涉及一种面向5G的融合UWB的一体化定位系统及定位方法。
技术介绍
基于全球卫星导航系统的定位技术已经广泛应用。然而,由于建筑物等对卫星定位信号的遮挡,导致室内定位精度无法满足其高精度定位要求。随着位置服务的兴起和广泛应用,用户对室内定位的精度提出了更高的要求,当前以室内定位为主要诉求点的定位技术,往往存在覆盖范围小、部署成本高等缺点。针对该问题,目前主要的方法是,将多个定位系统融合,能够有效克服各定位系统的特点,扩展适用范围,提高定位精度。然而,这种方法只是简单的将2种或3种定位系统叠加融合,解决定位精度或适用范围等某一方面的问题,缺少一种能够将多种定位技术融合在一起的,全面的、系统的、层次化的融合定位技术架构。现有的3G/4G通信网设计原则、网络规划、信号的检测都只能满足通信需要,其中的很多原则都是和与定位需求是不一致的,本质上无法提供亚米级室内定位的能力。为了适应高精度室内定位的需求,美国联邦通讯委员会(FCC)、3GPP、IEEE等国际组织已将广域高本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种面向5G的融合UWB的一体化定位系统,其特征在于,该面向5G的融合UWB的一体化定位系统的架构包括数据采集层、融合位置估计层、数据传输层和用户应用层,所述数据采集层完成5G信号及UWB信号的采集,并将采集到的5G信号及UWB信号传输给所述融合位置估计层;所述融合位置估计层通过融合定位算法进行位置判断,获得位置信息;所述数据传输层利用5G网络将位置数据传输至用户应用层和应用终端或定位服务器中;所述用户应用层则基于得到的位置信息开展位置服务应用。/n

【技术特征摘要】
1.一种面向5G的融合UWB的一体化定位系统,其特征在于,该面向5G的融合UWB的一体化定位系统的架构包括数据采集层、融合位置估计层、数据传输层和用户应用层,所述数据采集层完成5G信号及UWB信号的采集,并将采集到的5G信号及UWB信号传输给所述融合位置估计层;所述融合位置估计层通过融合定位算法进行位置判断,获得位置信息;所述数据传输层利用5G网络将位置数据传输至用户应用层和应用终端或定位服务器中;所述用户应用层则基于得到的位置信息开展位置服务应用。


2.根据权利要求1所述的面向5G的融合UWB的一体化定位系统,其特征在于,所述数据采集层包括5G基站和UWB单基站定位网元,所述UWB单基站定位网元包括UWB定位基站和UWB定位标签;所述UWB定位基站由UWB信号处理模块及阵列天线模块组成,所述UWB信号处理模块基于所述阵列天线接收到UWB信号的时差及相差信息计算得到相应的距离值及角度值,并通过定位算法计算得到所述UWB定位标签的位置信息。


3.根据权利要求2所述的面向5G的融合UWB的一体化定位系统,其特征在于,通过所述定位算法得到所述UWB定位标签的位置信息具体步骤为:设所述UWB信号处理模块基于所述阵列天线得到的距离值为d,角度值为θ,则利用下述公式:



即可得到UWB定位标签的位置信息(x,y)。


4.根据权利要求1所述的面向5G的融合UWB的一体化定位系统,其特征在于,所述融合位置估计层将5G定位系统和UWB定位系统融合,并通过融合定位算法进行位置判断,所述融合定位算法包括基于贝叶斯的融合定位方法或基于卡尔曼滤波的融合定位方法或带有反馈校正的融合定位方法。


5.根据权利要求1-4任一项所述的面向5G的融合UWB的一体化定位系统,...

【专利技术属性】
技术研发人员:马琳琳李冀肖岩张勇杨新鑫徐月娜
申请(专利权)人:郑州联睿电子科技有限公司
类型:发明
国别省市:河南;41

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