一种UWB室内外一体智能导航定位方法和系统技术方案

本发明专利技术提供了一种UWB室内外一体智能导航定位方法和系统，其方法包括：目标移动设备基于UWB接收不同已知位置的电子标签发送的目标测距信息，并对目标测距信息进行响应；基于响应结果确定所述目标移动设备距离各电子标签的目标距离，并基于所述目标距离以及不同已知位置的电子标签确定所述目标移动设备的当前位置信息；基于所述当前位置信息对所述目标移动设备的实时位置进行跟踪，并基于跟踪结果对所述目标移动设备的运动轨迹进行调整，完成智能导航定位。通过采用UWB技术根据已知位置的电子标签对目标移动物进行定位以及导航，提高了对目标移动物的定位准确率，同时节省了定位成本，同时便于根据定位需求在室内外进行定位操作，增强了定位的实用性。增强了定位的实用性。增强了定位的实用性。

【技术实现步骤摘要】
一种UWB室内外一体智能导航定位方法和系统


[0001]本专利技术涉及定位
，特别涉及一种UWB室内外一体智能导航定位方法和系统。

技术介绍

[0002]目前，导航定位已经在生活中运用越来越广泛，包括出行、居家智能产品等，导航定位通常是在保证多个位置已知的基站之间的时钟同步的情况下，采用到达时间差定位方法来对移动的电子标签进行定位，从而实现对电子标签所依附的目标物体进行定位；但是，在导航定位时通常采用载波信号进行数据传输，从而实现对移动设备进行定位，该方法受外界影响因素较大，且定位不准确，其次，通过设置基站进行定位，成本较大；因此，本专利技术提供了一种UWB室内外一体智能导航定位方法和系统，用以通过采用UWB技术根据已知位置的电子标签对目标移动物进行定位以及导航，提高了对目标移动物的定位准确率，同时节省了定位成本，同时便于根据定位需求在室内外进行定位操作，增强了定位的实用性。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供一种UWB室内外一体智能导航定位方法和系统，用以通过采用UWB技术根据已知位置的电子标签对目标移动物进行定位以及导航，提高了对目标移动物的定位准确率，同时节省了定位成本，同时便于根据定位需求在室内外进行定位操作，增强了定位的实用性。
[0004]本专利技术提供了一种UWB室内外一体智能导航定位方法，包括：步骤1：目标移动设备基于UWB接收不同已知位置的电子标签发送的目标测距信息，并对所述目标测距信息进行响应；步骤2：基于响应结果确定所述目标移动设备距离各电子标签的目标距离，并基于所述目标距离以及不同已知位置的电子标签确定所述目标移动设备的当前位置信息；步骤3：基于所述当前位置信息对所述目标移动设备的实时位置进行跟踪，并基于跟踪结果对所述目标移动设备的运动轨迹进行调整，完成智能导航定位。
[0005]优选的，一种UWB室内外一体智能导航定位方法，步骤1中，目标移动设备基于UWB接收不同已知位置的电子标签发送的目标测距信息之前，包括：获取目标定位场景的场景地图，并基于所述场景地图确定电子标签对应的目标安装位置，其中，所述目标安装位置不唯一；将所述电子标签与所述目标安装位置进行匹配，并基于匹配结果确定所述电子标签与所述目标安装位置对应关系，其中，所述电子标签具有标签编号；基于所述对应关系生成关系记录表，并将所述关系记录表进行存储。
[0006]优选的，一种UWB室内外一体智能导航定位方法，步骤1中，目标移动设备基于UWB
接收不同已知位置的电子标签发送的目标测距信息，并对所述目标测距信息进行响应，包括：基于预设管理终端控制目标电子标签生成数据传输请求指令，并基于UWB向目标范围内发射所述数据传输请求指令，其中，所述目标范围内至少包含一个移动设备；基于所述数据传输请求指令查找目标范围内的可接收移动设备，且所述可接收移动设备对所述数据传输请求指令进行响应，并返回移动设备属性信息；基于所述移动设备属性信息确定目标移动设备，并基于所述UWB向目标移动设备发射目标测距信息。
[0007]优选的，一种UWB室内外一体智能导航定位方法，基于所述UWB向目标移动设备发射目标测距信息，包括：获取电子标签的编号信息，基于所述编号信息对所述电子标签进行排序，并基于排序结果确定所述电子标签发送所述目标测距信息的目标发送顺序；基于所述目标发送顺序控制第一电子标签向所述目标移动设备发送目标测距信息，且在所述目标移动设备接收所述目标测距信息后控制第二电子标签发送所述目标测距信息，直至所有电子标签依次完成目标测距信息的发送。
[0008]优选的，一种UWB室内外一体智能导航定位方法，所述目标移动设备接收所述目标测距信息后控制第二电子标签发送所述目标测距信息，直至所有电子标签依次完成目标测距信息的发送，包括：基于预设管理终端实时监控各电子标签的数据传输进度，并基于所述数据传输进度判断是否存在有电子标签发送目标测距信息失败；若存在，记录发送目标测距信息失败的电子标签的编号信息，并基于所述编号信息重新控制所述电子标签发送所述目标测距信息，直至所述目标移动设备接收到所述目标测距信息；否则，完成不同电子标签向目标移动设备发送目标测距信息任务。
[0009]优选的，一种UWB室内外一体智能导航定位方法，步骤2中，基于响应结果确定所述目标移动设备距离各电子标签的目标距离，并基于所述目标距离以及不同已知位置的电子标签确定所述目标移动设备的当前位置信息，包括：获取各电子标签发送目标测距信息的发送时间，同时，确定所述目标移动设备接收所述目标测距信息的接收时间；基于所述发送时间以及接收时间确定所述目标测距信息的传输时间长度，同时确定所述目标测距信息基于所述UWB传输的传输速度，并基于所述传输时间长度以及传输速度，确定各电子标签至所述目标移动设备的目标距离；获取所述目标移动设备当前所处场景的目标地图，并确定各已知位置的电子标签在所述目标地图上的地图位置；基于所述各电子标签在所述目标地图上的地图位置，将各电子标签为圆心，各电子标签至所述目标移动设备的目标距离为半径绘制目标圆形，其中，目标圆形数量与电子标签数量相一致，且所述目标移动设备分别处于不同目标圆形的边线；确定各目标圆形的交点位置，并将所述交点位置进行标记；基于标记结果确定基准电子标签，并以所述基准电子标签为原点构建直角坐标
系，同时，基于所述直角坐标系确定所述交点位置的图像坐标；确定所述图像坐标与实际地理位置坐标的转换比例，并基于所述转换比例将所述图像坐标进行转换，得到所述目标移动设备对应实际地理位置。
[0010]优选的，一种UWB室内外一体智能导航定位方法，确定所述图像坐标与实际地理位置坐标的转换比例，包括：获取所述各电子标签在所述目标地图上的地图位置，并基于目标地图确定目标参考点；基于所述目标地图确定所述目标参考点至各电子标签地图位置的图像距离，同时，基于预设测量方法确定目标场景中目标参考点对应的地理位置至各电子标签的实测距离，其中，图像距离与实测距离相对应；基于所述图像距离与所述实测距离计算得到多组初始转换比例，并将所述多组初始转换比例进行求和并平均，得到最终图像坐标与实际地理位置坐标的转换比例。
[0011]优选的，一种UWB室内外一体智能导航定位方法，步骤3中，基于所述当前位置信息对所述目标移动设备的实时位置进行跟踪，并基于跟踪结果对所述目标移动设备的运动轨迹进行调整，完成智能导航定位，包括：获取所述目标移动设备的当前位置信息，并基于各电子标签根据所述当前位置信息对所述目标移动设备不间断发送所述目标测距信息；基于不间断发送所述目标测距信息得到所述目标移动设备在目标时间段内的目标位置变化点，并将所述目标位置变化点进行标记，得到所述目标移动设备在目标时间段内的运动路径，其中，所述运动路径由多个位置变化点组成；获取目标移动设备的预设运动轨迹，并将所述预设运动轨迹与所述运动轨迹进行比较，判断所述目标移动设备是否偏离预设运动轨迹；若未偏离预设运动轨迹，则基于所述各电子标签持续不间断向所述目标移动设备发送所述目标测距信息，完成对目标移动设备的实时位置进行跟踪本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种UWB室内外一体智能导航定位方法，其特征在于，包括：步骤1：目标移动设备基于UWB接收不同已知位置的电子标签发送的目标测距信息，并对所述目标测距信息进行响应；步骤2：基于响应结果确定所述目标移动设备距离各电子标签的目标距离，并基于所述目标距离以及不同已知位置的电子标签确定所述目标移动设备的当前位置信息；步骤3：基于所述当前位置信息对所述目标移动设备的实时位置进行跟踪，并基于跟踪结果对所述目标移动设备的运动轨迹进行调整，完成智能导航定位。2.根据权利要求1所述的一种UWB室内外一体智能导航定位方法，其特征在于，步骤1中，目标移动设备基于UWB接收不同已知位置的电子标签发送的目标测距信息之前，包括：获取目标定位场景的场景地图，并基于所述场景地图确定电子标签对应的目标安装位置，其中，所述目标安装位置不唯一；将所述电子标签与所述目标安装位置进行匹配，并基于匹配结果确定所述电子标签与所述目标安装位置对应关系，其中，所述电子标签具有标签编号；基于所述对应关系生成关系记录表，并将所述关系记录表进行存储。3.根据权利要求1所述的一种UWB室内外一体智能导航定位方法，其特征在于，步骤1中，目标移动设备基于UWB接收不同已知位置的电子标签发送的目标测距信息，并对所述目标测距信息进行响应，包括：基于预设管理终端控制目标电子标签生成数据传输请求指令，并基于UWB向目标范围内发射所述数据传输请求指令，其中，所述目标范围内至少包含一个移动设备；基于所述数据传输请求指令查找目标范围内的可接收移动设备，且所述可接收移动设备对所述数据传输请求指令进行响应，并返回移动设备属性信息；基于所述移动设备属性信息确定目标移动设备，并基于所述UWB向目标移动设备发射目标测距信息。4.根据权利要求3所述的一种UWB室内外一体智能导航定位方法，其特征在于，基于所述UWB向目标移动设备发射目标测距信息，包括：获取电子标签的编号信息，基于所述编号信息对所述电子标签进行排序，并基于排序结果确定所述电子标签发送所述目标测距信息的目标发送顺序；基于所述目标发送顺序控制第一电子标签向所述目标移动设备发送目标测距信息，且在所述目标移动设备接收所述目标测距信息后控制第二电子标签发送所述目标测距信息，直至所有电子标签依次完成目标测距信息的发送。5.根据权利要求4所述的一种UWB室内外一体智能导航定位方法，其特征在于，所述目标移动设备接收所述目标测距信息后控制第二电子标签发送所述目标测距信息，直至所有电子标签依次完成目标测距信息的发送，包括：基于预设管理终端实时监控各电子标签的数据传输进度，并基于所述数据传输进度判断是否存在有电子标签发送目标测距信息失败；若存在，记录发送目标测距信息失败的电子标签的编号信息，并基于所述编号信息重新控制所述电子标签发送所述目标测距信息，直至所述目标移动设备接收到所述目标测距信息；否则，完成不同电子标签向目标移动设备发送目标测距信息任务。
6.根据权利要求1所述的一种UWB室内外一体智能导航定位方法，其特征在于，步骤2中，基于响应结果确定所述目标移动设备距离各电子标签的目标距离，并基于所述目标距离以及不同已知位置的电子标签确定所述目标移动设备的当前位置信息，包括：获取各电子标签发送目标测距信息的发送时间，同时，确定所述目标移动设备接收所述目标测距信息的接收时间；基于所述发送时间以及接收时间确定所述目标测距信息的传输时间长度，同时确定所述目标测距信息基于所述UWB传输的传输速度，并基于所述传输时间长度以及传输速度，确定各电子标签至所述目标移动设备的目标距离；获取所述目标移动设备当前所处场景的目标地图，并确定各已知位置的电子标签在所述目标地图上的地图位置；基于所述各电子标签在所述目标地图上的地图位置，将各电子标签为圆心，各电子标签至所述目标移动设备的目标距离为半径绘制目标圆形，其中，目标圆形数量与电子标签数量相一致，且所述目标移动设备...

【专利技术属性】
技术研发人员：梅勃，龚太星，潘宁益，代思敏，邓霞，
申请(专利权)人：深圳市华芯云创科技有限公司，
类型：发明
国别省市：