基于超宽带和视觉智能装置的协同定位系统及定位方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种基于超宽带装置和视觉智能装置的协同定位系统及定位方法，基于全球导航卫星系统、超宽带和计算机视觉的智能装置协同定位，并考虑M2I方法只在超宽带静态锚的密集网络覆盖的区域有效，在大面积安装这种基础设施非常昂贵。为了研究减少这种密集的M2I超宽带基础设施需求的可能性，采用了M2M测量方法。测试结果表明，基于超宽带的M2M测距方法能够在亚米级的精度水平上可靠地评估可移动锚点的相对距离，特别是在锚点距离非常近的情况下。该协同定位系统能够在单一平台上集成传感器来弥补全球导航定位系统在可用性、可靠性以及受威胁性等方面的不足，同时，协同定位在多平台之间进行数据共享，为定位提供了进一步的性能改进。性能改进。性能改进。

【技术实现步骤摘要】
基于超宽带和视觉智能装置的协同定位系统及定位方法


[0001]本专利技术涉及一种定位技术，特别涉及一种基于超宽带和视觉智能装置的协同定位系统及定位方法。

技术介绍

[0002]全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite Systems，GNSS)在部分遮蔽的环境和室内中进行定位是一项挑战，因为在这些环境中，仅靠GNSS的接收器无法提供精确度与鲁棒性水平都高的定位解决方案。因此，GNSS需要与基于新方法的传感器集成与融合以提升定位系统的性能。
[0003]协同导航(Cooperative Positioning，CP)代表了传感器集成概念的下一个推广层次，传统上是指将在一个平台上获得的所有传感器数据流集成在一起。协同导航提供了一个框架来集成由多个平台获取的传感器数据，这些平台通常相互靠近，有效CP的两个要求是节点间通信和测距的可用性。CP技术对于在群体或网络中导航的平台的定位非常有用，在定位精确度和可靠性方面取得了显著的性能改进。
[0004]如果无法得到协同平台的精确导航信息，或者获取的相对导航精度本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于超宽带和视觉智能装置的协同定位系统，其特征在于，在定位区域根据条件设置实时测图系统GPSVan，在每个GPSVan上部署2个TD UWB装置、2个Pozyx装置、全球导航卫星系统接收器GNSS以及录像设备，所述2个TD UWB装置为TD M2I和TD M2M，2个Pozyx装置为Pozyx
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L和Pozyx
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R，全球导航卫星系统接收器GNSS以及录像设备，在定位区域内的智能装置中配置一个全球导航卫星系统接收器GNSS、一个TD M2M和两个Pozyx装置；所述TD M2I用于测量其所在GPSVan与定位区域内其他GPSVan的静态目标I的距离；所述TD M2M用于测量该GPSVan与其他部署了协同定位算法的智能装置之间的距离；作为TD M2M冗余的所述Pozyx
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L和Pozyx
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R同时测量其所在GPSVan和其他部署了协同定位算法的智能装置之间的距离；所述每个GPSVan上录像设备，获取静态图像和动态视频数据，与TD UWB装置配合追踪其他部署了协同定位算法的智能装置相对于自身的位置和角度数据，产生移动数据。2.根据权利要求1所述基于超宽带和视觉智能装置的协同定位系统的定位方法，其特征在于，利用扩展的卡尔曼滤波算法，计算联合全球导航卫星系统、TD M2I、TD M2M和Pozyx向量表示以及视觉向量表示作为状态矩阵，利用状态矩阵获得每个时刻的观测矩阵，进行定位区域内智能设备目标协同定位，估计目标所处的位置。3.根据权利要求2所述基于超宽带和视觉智能装置的协同定位系统的定位方法，其特征在于，所述全球导航卫星系统向量表示：利全球导航卫星系统用全球导航卫星系统/GPS进行位置测度，第i个部署协同定位算法的智能装置的平台的位置定义为安装在该平台上的全球导航卫星系统接收器的位置，然后使用扩展的费尔曼滤波器计算全球导航卫星系统的状态向量，每个全球导航卫星系统状态向量由所有安装全球导航卫星系统接收器的位置状态向量组成。4.根据权利要求2所述基于超宽带和视觉智能装置的协同定位系统的定位方法，其特征在于，所述TD M2I向量表示：利用TD M2I无线电装置进行范围测度，假设所有静态目标均可进行M2I测量，并假设以某一时间为中心的短时间间隔内速度恒定，使用扩展的费尔曼滤波器得到M2I向量表示，每个M2I距离向量为所有可用TD M2I超宽带无线电装置的距离向量组成。5.根据权利要求2所述基于超宽带和视觉智能装置的协同定位系统的定位方法，其特征在于，所述TD M2M向量表示：假设所有部署了协同定位算法的智能装置均可进行M2M测量，进行范围测度，并假设以某一时间为中心的短时间间隔内速度恒定，使用扩展的费尔曼滤波器得到M2M向量表示，每个M2M距离向量为所有可用TD M2M超宽带无线电装置的距离向量组成。6.根据权利要求2所述基于超宽...

【专利技术属性】
技术研发人员：武星，吉思慧，陈成，钟鸣宇，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：