一种地下空间的三维定位方法技术

一种地下空间的三维定位方法，包括：移动客户端向位置装置发送电磁波信号，位置装置接收电磁波信号，并向移动客户端发送含自身位置信息的电磁波信号；移动客户端接收并解析位置装置发送的电磁波信号，得到位置装置的位置坐标；根据电磁波从位置装置发送到移动客户端的时间，计算移动客户端到位置装置距离；根据电磁波信号方向与移动客户端到位置装置距离，得到移动用户端到区域内的位置装置的相对位置关系；根据位置装置的三维坐标和移动用户端与位置装置的相对位置关系，计算得到移动用户端的三维坐标。本发明专利技术解决了现有技术中，只能得到平面二维坐标，无法得到某一物体的三维坐标的问题。的问题。的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种地下空间的三维定位方法


[0001]本专利技术涉及的是空间定位领域，特别涉及一种地下空间的三维定位方法。

技术介绍

[0002]目前的定位方式主要有GPS定位、基站定位、WiFi辅助定位、AGPS定位、Glonass定位、北斗定位。
[0003]GPS定位通过卫星来定位，特点是：不需要sim卡，不需要连接网络，需要在户外空旷的地方进行。基站定位是通过终端插入sim卡后搜索周围基站信号，基站信号很容易被干扰。WiFi定位是通过打开WiFi且处于联网状态下才能进行定位，在没有网络的情况下不能进行定位。
[0004]AGPS定位必须有GPS模块且处于联网状态下才可以进行定位，AGPS定位具有GPS定位和WiFi定位的缺陷，而Glonass定位和北斗定位的工作原理与GPS相同，这样表示他们自身也存在必须要在户外进行定位这一缺陷。
[0005]专利CN201510977952.3公开了一种三维空间检测系统、定位方法及系统，采用超声波进行定位，待标记的设备必须要有光电感应电路和超声波接收装置，在人流密集的情况下不利于使用，对于待标记设备的要求较高，同时发射装置需要发射激光和超声波，对于发射装置要求较高，不利于投入日常使用。
[0006]除上述问题以外，以上所有的定位方式都具有一个局限性：只能得到平面二维坐标，无法得到某一物体的三维坐标。

技术实现思路

[0007]鉴于上述问题，提出了本专利技术以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种地下空间的三维定位方法。/>[0008]为了解决上述技术问题，本申请实施例公开了如下技术方案：
[0009]一种地下空间的三维定位方法，包括：
[0010]S100.移动客户端向位置装置发送电磁波信号，位置装置接收电磁波信号，并向移动客户端发送含自身位置信息的电磁波信号；
[0011]S200.移动客户端接收并解析位置装置发送的电磁波信号，得到位置装置的位置坐标；
[0012]S300.根据电磁波从位置装置发送到移动客户端的时间，计算移动客户端到位置装置距离；
[0013]S400.根据电磁波信号方向与移动客户端到位置装置距离，得到移动用户端到区域内的位置装置的相对位置关系；
[0014]S500.根据位置装置的三维坐标和移动用户端与位置装置的相对位置关系，计算得到移动用户端的三维坐标。
[0015]进一步地，S100中，位置装置有多个，并且固定放置于地下空间和地上建筑空间
中。
[0016]进一步地，S100中，移动客户端可以设定多种可发射的电磁波信号及可接收的电磁波信号。
[0017]进一步地，S100中，位置装置发送的电磁波信号，根据实际场景不同，由开发位置装置的人员设置，设置包括电磁波的波长和频率。
[0018]进一步地，S400中，得到移动用户端到区域内的位置装置的相对位置关系的方法为：移动客户端接收位置装置发送的电磁波信号后，经过信号解调，得到最近的位置的N个装置的三维坐标(x
i
,y
i
,z
i
)，其中i＝1、2、.....、N，移动用户端根据接受信号的方向得到角度(a
i
，b
i
)，然后计算发送接受花费的时间t；其中a
i
为水平面上，信号方向与正北方向的夹角，该角度通过顺时针计算；b
i
为竖直面上，信号方向与水平面法线的夹角，该角度通过顺时针计算。
[0019]进一步地，S500中，计算得到移动用户端的三维坐标的方法包括：根据位置装置三维坐标(x
i
,y
i
,z
i
)，花费时间t及电磁波传播速度，计算两者距离d
i
，则可由N个位置装置计算得到N个用户位置，得到的用户坐标为1/N*(x
i
+d
i
*cos(a
i
),y
i
+d
i
*sin(a
i
),z
i
+d
i
*sin(b
i
))，其中i＝1、2、.....、N，(x
i
+d
i
*cos(a
i
),y
i
+d
i
*sin(a
i
),zi+d
i
*sin(b
i
))表示第i个位置装置计算的结果。
[0020]进一步地，S500中，计算得到移动用户端的三维坐标的方法还包括：根据角度(a
i
，b
i
)和位置装置三维坐标(x
i
，y
i
，z
i
)；由i个位置装置的三维坐标向(π+a
i
，π+b
i
)方向做延长线，三个位置装置如果存在交点，则计算交点坐标即可，如不存在交点，寻找离三条线总距离最近的点。
[0021]本专利技术实施例提供的上述技术方案的有益效果至少包括：
[0022]本专利技术公开的一种地下空间的三维定位方法，通过移动客户端向位置装置发送电磁波信号，位置装置接收电磁波信号，并向移动客户端发送含自身位置信息的电磁波信号；移动客户端接收并解析位置装置发送的电磁波信号，得到位置装置的位置坐标；根据电磁波从位置装置发送到移动客户端的时间，计算移动客户端到位置装置距离；根据电磁波信号方向与移动客户端到位置装置距离，得到移动用户端到区域内的位置装置的相对位置关系；根据位置装置的三维坐标和移动用户端与位置装置的相对位置关系，计算得到移动用户端的三维坐标。解决了现有技术中，只能得到平面二维坐标，无法得到某一物体的三维坐标的问题。
[0023]下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
[0024]附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中：
[0025]图1为本专利技术实施例1中，一种地下空间的三维定位方法的流程图。
具体实施方式
[0026]下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例
所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
[0027]为了解决现有技术中存在的问题，本专利技术实施例提供一种地下空间的三维定位方法。
[0028]实施例1
[0029]本实施例公开了一种地下空间的三维定位方法，如图1，包括：
[0030]S100.移动客户端向位置装置发送电磁波信号，位置装置接收电磁波信号，并向移动客户端发送含自身位置信息的电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种地下空间的三维定位方法，其特征在于，包括：S100.移动客户端向位置装置发送电磁波信号，位置装置接收电磁波信号，并向移动客户端发送含自身位置信息的电磁波信号；S200.移动客户端接收并解析位置装置发送的电磁波信号，得到位置装置的位置坐标；S300.根据电磁波从位置装置发送到移动客户端的时间，计算移动客户端到位置装置距离；S400.根据电磁波信号方向与移动客户端到位置装置距离，得到移动用户端到区域内的位置装置的相对位置关系；S500.根据位置装置的三维坐标和移动用户端与位置装置的相对位置关系，计算得到移动用户端的三维坐标。2.如权利要求1所述的一种地下空间的三维定位方法，其特征在于，S100中，位置装置有多个，并且固定放置于地下空间和地上建筑空间中。3.如权利要求1所述的一种地下空间的三维定位方法，其特征在于，S100中，移动客户端可以设定多种可发射的电磁波信号及可接收的电磁波信号。4.如权利要求1所述的一种地下空间的三维定位方法，其特征在于，S100中，位置装置发送的电磁波信号，根据实际场景不同，由开发位置装置的人员设置，设置包括电磁波的波长和频率。5.如权利要求1所述的一种地下空间的三维定位方法，其特征在于，S400中，得到移动用户端到区域内的位置装置的相对位置关系的方法为：移动客户端接收位置装置发送的电磁波信号后，经过信号解调，得到最近的位置的N个装置的三维坐标(x
i
,y
i
,z
i
)，其中i＝1、2、.....、N，移动用户端根据接受信号的方向得到角度(a
i
，b
i
)，然后计算发送接受花费的时间t；其中a
i
为水平面上，信号方向与正北方向的夹角，该角度通过顺时针计算；b
i
为竖直面上，信号方向与水平面法线的夹角，该角度...

【专利技术属性】
技术研发人员：李文胜，雷升祥，李庆，丁正全，王华兵，傅萃清，沈学军，黄伟，王明文，贠毓，尹巧，许洋，梁田，张扬，范宏宇，熊馨，
申请(专利权)人：中铁第四勘察设计院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：