一种基于光电二极管阵列的室内三维光定位方法技术

本发明专利技术公开了一种基于光电二极管（Photodiode,PD）阵列和电子罗盘的三维光定位方法，针对室内定位、导航、游戏设备需求。该方法通过PD阵列采集入射光信号，通过电子罗盘测量方向，可通过简单表达式直接获得接收机的三维坐标。与已有的到达角（Angle of Arrival,AOA）、到达时间（Time of Arrival,TOA）、接收信号强度（Received Signal Strength,RSS）等三维室内光定位方法相比，本发明专利技术的优势在于：不依赖同步或调制解调系统；运算复杂度低；仅要求一个光源；能够在一定范围内提供厘米级精度；PD阵列可以支持高速可见光通信。

【技术实现步骤摘要】
一种基于光电二极管阵列的室内三维光定位方法
本专利技术属于室内光定位领域，具体是一种基于互补光电二极管阵列的室内三维光定位方法。
技术介绍
定位技术是物联网、人工智能应用的基础核心技术之一。可见光定位系统具有低成本、高精度的特点，具有巨大的市场潜力。目前，在基于可见光的室内定位技术中，基于到达角(AngleofArrival,AOA)的可见光定位算法以其低成本、高精度、低运算复杂度被认为是最具应用潜力的室内定位方法。然而已有的可见光AOA定位算法依赖神经网络或数值积分等复杂算法，实现成本较高；或者需要多个LED才能完成定位，系统限制较多；或是依赖摄像头，导致成本高、耗电量大、且不支持大带宽的可见光通信。因此，已有的光定位AOA算法很难应用在低成本移动设备上。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题是无线光定位系统硬件成本高、运算复杂度高、需要多个LED、不支持无线光通信的问题，提供一种基于光电二极管阵列的室内三维光定位方法。通过采用光电二极管(photodiode,PD)阵列，设计了仅采用一个LED，且不依赖神经网络或数本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于光电二极管阵列的室内三维光定位方法，其特征在于，包括以下步骤：/n(1)首先，测量LED的三维坐标，记为坐标向量l；/n(2)然后，将K个朝向不同的PD组合成阵列，其中K＞3；/n(3)将接收机水平放置，且中轴线指向某一绝对方向；/n(4)将此时的第k个PD的法向量记为

【技术特征摘要】
1.一种基于光电二极管阵列的室内三维光定位方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)首先，测量LED的三维坐标，记为坐标向量l；
(2)然后，将K个朝向不同的PD组合成阵列，其中K＞3；
(3)将接收机水平放置，且中轴线指向某一绝对方向；
(4)将此时的第k个PD的法向量记为并将K个PD的法向量组成K×3矩阵所有的法向量默认幅度归一化；
(5)通过电子罗盘测量接收机与绝对方向的旋转角β，通过公式



计算PD的法向量矩阵，其中



(6)对K个光电...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱秉诚，匡青云，张在琛，吴亮，党建，汪磊，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32