一种超宽带双向测距三边定位系统及其方法技术方案

本发明专利技术涉及超宽带室内定位技术领域，具体公开了一种超宽带双向测距三边定位系统，包括控制终端、多个基站以及多个标签，控制终端根据基站相邻关系数据，对基站中的邻接表进行初始化，并将邻接表数据发送到对应的基站；基站储存邻接表数据，及与在其信号覆盖范围内的标签进行测距，并将邻接表数据发送给标签；标签获取邻接表数据，将其添加到自身邻接表中并进行更新，当每轮定位开始时，选择更新后的邻接表中排列靠前的基站优先发起测距请求，测距成功时，将对应基站的ID添加到成功测距表中，如此往复，直至与三个不同基站成功测距，则该轮定位完成；可以大大提高了测距的成功率，减少无效测距次数，减少带宽占用，降低标签功耗。

【技术实现步骤摘要】
一种超宽带双向测距三边定位系统及其方法
本专利技术涉及超宽带室内定位
，更具体地，涉及一种超宽带双向测距三边定位系统及其方法。
技术介绍
目前三边定位方法是基于超宽带室内定位的常用方法，它通过定位标签和3个基站间的距离来计算标签的位置。由于超宽带信号覆盖范围在20米左右，需要对更大范围的区域进行定位监控时，需要布置多于3个基站来对检测范围进行覆盖。标签在移动过程中会进入和离开一些基站的覆盖范围。由于低功耗设计，标签大部分时间都处在休眠状态，无线测距模块并没有开启，因此在唤醒测距的时候无法确定自身目前所处的位置及周边基站分布状况。当测距行为由标签主动发起时，标签通常需用使用轮询的方式来尝试和基站进行测距，标签按照一定的顺序与系统中所有可能的基站尝试测距，当基站数量增加时，会有大量无效失败的测距信号，这些测距信号会占用大量无线带宽，也有可能打断正常的测距过程，因此当基站或者标签数量增加的时候，测距成功率就会大大降低。网络容量无法大规模拓展。
技术实现思路
针对现有技术中存在的上述弊端，本专利技术的目的是提供一种超宽带双向测距三边定位系统及其方法，可以大大提高了测距的成功率，减少无效测距次数，减少带宽占用，降低标签功耗。本专利技术的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的：一种超宽带双向测距三边定位系统，包括控制终端、多个基站以及多个标签，所述控制终端，用于根据用户输入的基站相邻关系数据，对每一所述基站中的邻接表进行初始化，并将每一所述基站中的邻接表数据通过TCP连接发送到对应的基站；所述基站，设置在固定位置，用于接收并储存所述控制终端发送的邻接表数据，及与在其信号覆盖范围内的标签以双向测距的方式进行测距，获取测距信息，并将所述邻接表数据附加在所述测距信息中发送给所述标签；所述标签，获取所述测距信息中的对应基站的邻接表数据，将其添加到自身邻接表中，对自身邻接表中的数据进行更新，当每轮定位开始时，选择更新后的邻接表中排列靠前的基站优先发起测距请求，测距成功时，将对应基站的ID添加到成功测距表中，如此往复，直至与三个不同基站成功测距，则该轮定位完成。优选的，所述标签还用于当每轮定位完成后，清空现有自身邻接表中的数据，将成功测距表中的基站ID覆盖到邻接表中，清空成功测距表，进入休眠状态，等待下一轮测距。优选的，每一所述基站与每一所述标签通过超宽带无线信号进行通信，并将所述测距信息上传到所述控制终端。优选的，所述控制终端与基站之间通过有线或者无线方式连接，并通过TCP协议交换数据。优选的，所述控制终端还用于读取每一基站上传的测距信息，并通过三边定位法计算目标标签的坐标数据。为了实现本专利技术的目的，本专利技术的第二方面，提出一种超宽带双向测距三边定位方法，包括如下步骤：通过控制终端根据用户输入的基站相邻关系数据，对每一所述基站中的邻接表进行初始化，并将每一所述基站中的邻接表数据通过TCP连接发送到对应的基站；通过所述基站接收并储存所述控制终端发送的邻接表数据，及与在其信号覆盖范围内的标签以双向测距的方式进行测距，获取测距信息，并将所述邻接表数据附加在所述测距信息中发送给所述标签；通过所述标签获取所述测距信息中的对应基站的邻接表数据，并将其添加到自身邻接表中，对自身邻接表中的数据进行更新，当每轮定位开始时，选择更新后的邻接表中排列靠前的基站优先发起测距请求，测距成功时，将对应基站的ID添加到成功测距表中，如此往复，直至与三个不同基站成功测距，则该轮定位完成。优选的，当每轮定位完成后，所述标签清空现有自身邻接表中的数据，将成功测距表中的基站ID覆盖到邻接表中，清空成功测距表，进入休眠状态，等待下一轮测距。优选的，每一所述基站与每一所述标签通过超宽带无线信号进行通信，并将所述测距信息上传到所述控制终端。优选的，所述控制终端与基站之间通过有线或者无线方式连接，并通过TCP协议交换数据。优选的，通过所述控制终端读取每一基站上传的测距信息，并通过三边定位法计算目标标签的坐标数据。本专利技术实施例的超宽带双向测距三边定位系统及其方法具有以下优点：本专利技术为定位标签添加了基站邻接表数据，将当前最有可能出现在该标签周围的基站ID号设为优先测距的基站，定位标签会优先选择在邻接表中的基站ID进行测距，从而大大提高了测距的成功率，减少无效测距次数，减少带宽占用，降低标签功耗。附图说明图1为本专利技术实施例提供的一种超宽带双向测距三边定位系统的结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的一种超宽带双向测距三边定位方法和邻接表更新的示意图。具体实施方式为更进一步阐述本专利技术为达成预定专利技术目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本专利技术提出的超宽带双向测距三边定位系统及其方法其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。显然，所描述的实施例为本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术的保护范围。如图1所示，一种超宽带双向测距三边定位系统，包括控制终端、多个基站以及多个标签，其中，所述控制终端，用于根据用户输入的基站相邻关系数据，对每一所述基站中的邻接表进行初始化，并将每一所述基站中的邻接表数据通过TCP连接发送到对应的基站；所述基站，设置在固定位置，用于接收并储存所述控制终端发送的邻接表数据，及与在其信号覆盖范围内的标签以双向测距的方式进行测距，获取测距信息，并将所述邻接表数据附加在所述测距信息中发送给所述标签；所述标签，获取所述测距信息中的对应基站的邻接表数据，将其添加到自身邻接表中，对自身邻接表中的数据进行更新，当每轮定位开始时，选择更新后的邻接表中排列靠前的基站优先发起测距请求，测距成功时，将对应基站的ID添加到成功测距表中，如此往复，直至与三个不同基站成功测距，则该轮定位完成。基站中的邻接表数据则由控制终端发送更新，标签中的邻接表数据由基站通过测距信息发送。在本实施例中，所述标签，还用于当每轮定位完成后，清空现有自身邻接表中的数据，将成功测距表中的基站ID覆盖到邻接表中，清空成功测距表，进入休眠状态，等待下一轮测距。在本实施例中，每一所述基站与每一所述标签通过超宽带无线信号进行通信，并将所述测距信息上传到所述控制终端。在本实施例中，所述控制终端与基站之间通过有线或者无线方式连接，并通过TCP协议交换数据。在本实施例中，所述控制终端，还用于读取每一基站上传的测距信息，并通过三边定位法计算目标标签的坐标数据。如图2所示，标签1内部数据()中的数值表示基站ID号，用逗号分开，#符号表示插入下标标记位；标签1内与邻接表配套的还有一个成功测距表，也是一个一维数组，[]中的数值表示本次定位已经成功测距的基站ID号，用逗号分开。邻接表结构：邻接表以一个一维数组的形式存储了待测距基站的ID号，ID号是一个正整数，占用2个字节，可用ID号范围1～65535；ID号有序排本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超宽带双向测距三边定位系统，其特征在于，包括控制终端、多个基站以及多个标签，其中，/n所述控制终端，用于根据用户输入的基站相邻关系数据，对每一所述基站中的邻接表进行初始化，并将每一所述基站中的邻接表数据通过TCP连接发送到对应的基站；/n所述基站，设置在固定位置，用于接收并储存所述控制终端发送的邻接表数据，及与在其信号覆盖范围内的标签以双向测距的方式进行测距，获取测距信息，并将所述邻接表数据附加在所述测距信息中发送给所述标签；/n所述标签，获取所述测距信息中的对应基站的邻接表数据，将其添加到自身邻接表中，对自身邻接表中的数据进行更新，当每轮定位开始时，选择更新后的邻接表中排列靠前的基站优先发起测距请求，测距成功时，将对应基站的ID添加到成功测距表中，如此往复，直至与三个不同基站成功测距，则该轮定位完成。/n

【技术特征摘要】
1.一种超宽带双向测距三边定位系统，其特征在于，包括控制终端、多个基站以及多个标签，其中，
所述控制终端，用于根据用户输入的基站相邻关系数据，对每一所述基站中的邻接表进行初始化，并将每一所述基站中的邻接表数据通过TCP连接发送到对应的基站；
所述基站，设置在固定位置，用于接收并储存所述控制终端发送的邻接表数据，及与在其信号覆盖范围内的标签以双向测距的方式进行测距，获取测距信息，并将所述邻接表数据附加在所述测距信息中发送给所述标签；
所述标签，获取所述测距信息中的对应基站的邻接表数据，将其添加到自身邻接表中，对自身邻接表中的数据进行更新，当每轮定位开始时，选择更新后的邻接表中排列靠前的基站优先发起测距请求，测距成功时，将对应基站的ID添加到成功测距表中，如此往复，直至与三个不同基站成功测距，则该轮定位完成。


2.根据权利要求1所述的超宽带双向测距三边定位系统，其特征在于，所述标签，还用于当每轮定位完成后，清空现有自身邻接表中的数据，将成功测距表中的基站ID覆盖到邻接表中，清空成功测距表，进入休眠状态，等待下一轮测距。


3.根据权利要求1所述的超宽带双向测距三边定位系统，其特征在于，每一所述基站与每一所述标签通过超宽带无线信号进行通信，并将所述测距信息上传到所述控制终端。


4.根据权利要求1所述的超宽带双向测距三边定位系统，其特征在于，所述控制终端与基站之间通过有线或者无线方式连接，并通过TCP协议交换数据。


5.根据权利要求1所述的超宽带双向测距三边定位系统，其特征在于，所述控制终端，还用于读取每一基站上传的测距信息，并通过三边定位法计算目标标签的坐标数据...

【专利技术属性】
技术研发人员：李力，
申请(专利权)人：南京千云井建筑智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32