一种隧道场景定位基站自测距方法技术

本发明专利技术公开了一种隧道场景定位基站自测距方法，核心思想是，通过系统与定位基站之间的自测距信令交互，让已经接入系统的定位基站按照系统配置，一部分保持定位基站角色，一部分完成从定位基站角色切换成定位标签角色，使得任意相邻两台定位基站通过角色切换后能自动完成测距功能，并将自测距结果反馈至系统。系统根据自测距结果，参考定位基站的坐标，以及其它先验信息，完成对定位基站的位置坐标自动计算。本方法能彻底实现在地下封闭空间场景的定位基站自动测距功能，大大减少人工的距离量测工作量和系统参数配置的工作量，有效提高了定位系统的部署效率。本发明专利技术在隧道、地铁、人防、管廊、矿井等地下封闭空间具有良好的应用前景。前景。

【技术实现步骤摘要】
一种隧道场景定位基站自测距方法


[0001]本专利技术涉及地下封闭空间高精度定位领域，如隧道、地铁、人防、管廊、矿井等应用场景。

技术介绍

[0002]随着定位技术的飞速发展，基于北斗的GNSS卫星定位技术已经广泛应用于各领域。而对于一些典型工程应用类场景，如隧道、地铁、人防、管廊、矿井等地下封闭空间，基于安全管控的需求，往往需要对施工人员、施工车辆、或者关键设备等进行高精度定位。由于GNSS卫星信号无法覆盖到地下空间，不论引入哪种其它制式的定位技术，都需要在隧道场景中部署定位基站设备，这样才能配合施工人员、车辆、或者其它设备所佩戴或绑定的定位标签完成地下封闭空间场景下的定位功能。因此，地下封闭空间的高精度定位系统，以及更加方便的定位系统安装部署方案已成为近年来关注的热点。
[0003]但是，在定位系统的安装部署中，定位基站的安装、基本配置、特别是位置坐标信息的获取往往是最耗时间和工作量的。以在建隧道场景为例，在建隧道的隧道壁上通常有一些建设里程用的标识，但如果基于这些里程标识的数据，作为定位基站安装部署的参考，往往会造成较大的位置偏差，进而影响系统的定位精度。为了解决这种问题，通常采用的手段包括：第一、采用等间隔的固定里程方式，如在0m， 200m，400m部署定位基站。这种方法看似简单，但实际施工条件中，往往不允许这种部署，比如对应位置无法取电、或有其它建筑施工物体的遮挡等等。同时，这种方法也存在需要人工确认定位基站间的距离，工作量巨大。第二、根据实际场景，灵活部署定位基站的位置，定位基站间的距离并非固定值。这种方法虽然能确保定位基站能够在选择的位置有效部署，但同样存在人工确认定位基站间的距离，工作量大，并且随着隧道建设的里程越来越多，这种方法会存在累计误差，导致随着隧道的延伸，定位基站的位置偏差就越大，导致系统定位误差也越来越大。因此，如何方便、快捷地自动获取隧道场景中定位基站的位置坐标，已成为当前地下封闭空间中亟待解决的难题。
[0004]针对上述隧道场景中定位基站位置坐标获取的难题，本专利技术公开了一种隧道场景定位基站自测距方法，核心思想是，通过系统与定位基站之间的自测距信令交互，让已经接入系统的定位基站按照系统配置，一部分保持定位基站角色，一部分完成从定位基站角色切换成定位标签角色，使得任意相邻两台定位基站通过角色切换后能自动完成测距功能，并将自测距结果反馈至系统。系统根据自测距结果，参考定位基站的坐标，以及其它先验信息，完成对定位基站的位置坐标自动计算。本方法能彻底实现在隧道、地铁、人防、管廊、矿井等地下封闭空间场景的定位基站自动测距功能，大大减少人工的距离量测工作量和系统参数配置的工作量，有效提高了定位系统的部署效率。

技术实现思路

[0005]本专利技术公开了一种隧道场景定位基站自测距方法，其特征在于：
[0006]系统根据定位基站信息列表，指定任意定位基站作为唯一的参考定位基站，并赋予所述参考定位基站的位置坐标信息；
[0007]所述系统向N个(N≥2)所述定位基站发送自测距信令信息；
[0008]所述定位基站接收到来自所述系统的所述自测距信令信息，并基于所述系统的设定，或保持定位基站角色，或完成从定位基站角色切换成定位标签角色；
[0009]两种不同角色状态的相邻所述定位基站通过空口的信令交互完成自动测距，并由执行定位基站角色的所述定位基站，将自测距结果信息上报给所述系统；
[0010]所述系统向N个(N≥2)所述定位基站发送自测距完成指示信息，让全部所述定位基站恢复定位基站角色状态；
[0011]所述系统根据所述定位基站上报的所述测距结果，并结合隧道场景地图信息、隧道方向信息、以及所述参考定位基站的位置坐标，递推已完成自动测距的所述定位基站的位置坐标信息，并更新所述动态的定位基站信息列表。
[0012]一种隧道场景定位基站自测距方法，其特征在于：
[0013]所述自测距信令信息，内容包括功能码信息、定位基站数量信息、定位基站编号信息、定位基站角色信息；
[0014]其中，所述定位基站编号信息是定位基站在系统中的唯一标识；
[0015]所述定位基站角色信息包括两种，基站角色与标签角色；所述定位基站角色信息可显性指示，或隐性指示；
[0016]所述定位基站编号信息与所述定位基站角色信息需成对出现；
[0017]所述功能码信息是代表此信令帧为自测距信令信息标识；
[0018]所述定位基站数量信息，是代表此信令帧中所包含的参与自动测距的定位基站总数N(N≥2)，用于判定所述自测距信令信息的帧长。
[0019]一种隧道场景定位基站自测距方法，其特征在于：
[0020]所述自测距信令信息中出现的第一台定位基站角色信息，默认为基站角色；
[0021]所述自测距信令信息中包含N(N≥2)台所述定位基站的信息，任意相邻的所述定位基站的所述定位基站角色必须不同；即基站角色和标签角色在所述自测距信令信息中一定是交替出现；
[0022]所述系统向N个(N≥2)所述定位基站发送所述自测距信令信息，在自动测距完成后，所述系统应接收到(N
‑
1)条所述测距结果信息。
[0023]一种隧道场景定位基站自测距方法，其特征在于：
[0024]所述保持定位基站角色的所述定位基站，监测无线空间能接收到来自定位标签的接入请求信息，并在固定的时隙配置下进行数据的下发和广播；
[0025]所述从定位基站角色切换成定位标签角色的所述定位基站，将向无线空间发送接入请求信息，并等待来自所述保持定位基站角色的所述定位基站的应答信息。
[0026]一种隧道场景定位基站自测距方法，其特征在于：
[0027]所述系统通过接收所述定位基站的心跳包，以获取所述系统中处于已在线状态的所述定位基站的配置信息；所述系统根据所述定位基站的配置信息，维护一张动态的所述定位基站信息列表。
[0028]一种隧道场景定位基站自测距方法，其特征在于：
[0029]通过所述定位基站的心跳包，知悉所述定位基站的在线状态，并获取所述系统中处于已在线状态的所述定位基站的配置信息，包括但不限于定位基站编号、定位基站IP地址、定位基站发射功率、定位基站时隙资源、定位基站版本；
[0030]当所述系统判定是新的定位基站接入时，所述系统会将所述新的定位基站的配置信息，自动添加入所述定位基站信息列表中；
[0031]所述定位基站信息列表，包括但不限于定位基站编号、定位基站位置坐标信息、定位基站IP地址、定位基站在线/离线状态、定位基站发射功率、定位基站时隙资源、定位基站版本；
[0032]当所述系统判定所述定位基站信息列表中，有任意所述定位基站位置坐标信息为空时，则所述系统会触发向坐标信息为空的所述定位基站，以及已具有坐标信息的相邻所述定位基站发送所述自测距信令信息。
[0033]一种隧道场景定位基站自测距方法，其特征在于：
[0034]所述自测距结果信息，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种隧道场景定位基站自测距方法，其特征在于：系统根据定位基站信息列表，指定任意定位基站作为唯一的参考定位基站，并赋予所述参考定位基站的位置坐标信息；所述系统向N个(N≥2)所述定位基站发送自测距信令信息；所述定位基站接收到来自所述系统的所述自测距信令信息，并基于所述系统的设定，或保持定位基站角色，或完成从定位基站角色切换成定位标签角色；两种不同角色状态的相邻所述定位基站通过空口的信令交互完成自动测距，并由执行定位基站角色的所述定位基站，将自测距结果信息上报给所述系统；所述系统向N个(N≥2)所述定位基站发送自测距完成指示信息，让全部所述定位基站恢复定位基站角色状态；所述系统根据所述定位基站上报的所述测距结果，并结合隧道场景地图信息、隧道方向信息、以及所述参考定位基站的位置坐标，递推已完成自动测距的所述定位基站的位置坐标信息，并更新所述动态的定位基站信息列表。2.根据权利要求1所述的一种隧道场景定位基站自测距方法，其特征在于：所述自测距信令信息，内容包括功能码信息、定位基站数量信息、定位基站编号信息、定位基站角色信息；其中，所述定位基站编号信息是定位基站在系统中的唯一标识；所述定位基站角色信息包括两种，基站角色与标签角色；所述定位基站角色信息可显性指示，或隐性指示；所述定位基站编号信息与所述定位基站角色信息需成对出现；所述功能码信息是代表此信令帧为自测距信令信息标识；所述定位基站数量信息，是代表此信令帧中所包含的参与自动测距的定位基站总数N(N≥2)，用于判定所述自测距信令信息的帧长。3.根据权利要求1与权利要求2所述的一种隧道场景定位基站自测距方法，其特征在于：所述自测距信令信息中出现的第一台定位基站角色信息，默认为基站角色；所述自测距信令信息中包含N(N≥2)台所述定位基站的信息，任意相邻的所述定位基站的所述定位基站角色必须不同；即基站角色和标签角色在所述自测距信令信息中一定是交替出现；所述系统向N个(N≥2)所述定位基站发送所述自测距信令信息，在自动测距完成后，所述系统应接收到(N
‑
1)条所述测距结果信息。4.根据权利要求1和权利要求2所述的一种隧道场景定位基站自测距方法，其特征在于：所述保持定位基站角色的所述定位基站，监测无线空间能接收到来自定位标签的接入请求信息，并在固定的时隙...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴彤，
申请(专利权)人：北京金坤科创技术有限公司，
类型：发明
国别省市：