一种关于多区域UWB信号的定位修正方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种关于多区域UWB信号的定位修正方法、装置、电子设备及计算机存储介质，所述方法包括：获取关于多基站区域的初始定位结果，所述初始定位结果是在包含多个基站的区域内获取每个基站对应的定位结果后，从多个所述定位结果筛选信号强度最大的定位结果；计算所述初始定位结果对应的运动速度值，并对所述运动速度值滤波，得到滤波定位结果；采用预设的历史定位结果对所述滤波定位结果进行修正，得到多区域的目标定位结果。本发明专利技术可以在获取每组基站的定位结果并筛选信号强度最大的定位结果后，依次对强度最大的定位结果进行滤波和修正等处理，以避免发生定位漂移的现象，提高定位的准确率。高定位的准确率。高定位的准确率。

【技术实现步骤摘要】
一种关于多区域UWB信号的定位修正方法及装置


[0001]本专利技术涉及多个区域定位的
，尤其涉及一种关于多区域UWB信号的定位修正方法及装置。

技术介绍

[0002]超宽带(Ultra Wide Band，UWB)是一种全新的、与传统通信定位技术有极大差异的无载波通信技术，它利用事先布置好的已知位置的锚节点和桥节点，与新加入的盲节点进行通讯，并利用三角定位方式等来确定位置。由于uwb定位信号能轻松穿过木板、玻璃、墙壁等障碍物，因此，可以利用uwb定位信号进行单区域或多区域轨迹追踪和定位应用。
[0003]目前常用的定位方法是：预先在不同区域放置标签设备，由不同区域的标签设备与基站进行通信。当需要进行多区域追踪定位时，在当前区域内通过基站采集不同区域的标签设备发送的标签信号，并确定每个标签信号的信号强度，根据每个基站所收到标签设备的信号强度大小来决定最优区域的定位结果。具体是，基站收到的信号强度越大，代表标签设备在该基站所在的区域的可能性越大，最后，以信号强度最大的区域为标签设备的定位区域。
[0004]但目前常用的方法有如下技术问题：单纯依靠信号强度来判断标签设备所在的目标区域，往往存在误区，比如，假设A，B两组基站，基站与标签设备相互间均能通信，且标签设备设置在A组基站所在的区域。已知t
‑
1时刻标签在A组中心区域，当到达t时刻时，由于标签设备与A组基站遮挡存在严重遮挡，或者A组基站接收不到标签信号，导致A组基站无法定位，而B组基站能定位，那么此时标签定位结果就容易被定位到B组，使得定位产生严重漂移，增加了定位误差，定位的准确率较低。

技术实现思路

[0005]本专利技术提出一种关于多区域UWB信号的定位修正方法及装置，所述方法可以在获取每组基站的定位结果并筛选信号强度最大的定位结果后，可以对强度最大的定位结果分别进行修正和滤波等处理，以得到目标定位结果，避免发生定位漂移的现象，以提高定位的准确率。
[0006]本专利技术实施例的第一方面提供了一种关于多区域UWB信号的定位修正方法，所述方法包括：
[0007]获取关于多基站区域的初始定位结果，所述初始定位结果是在包含多个基站的区域内获取每个基站对应的定位结果后，从多个所述定位结果筛选信号强度最大的定位结果；
[0008]计算所述初始定位结果对应的运动速度值，并对所述运动速度值滤波，得到滤波定位结果；
[0009]采用预设的历史定位结果对所述滤波定位结果进行修正，得到多区域的目标定位结果。
[0010]在第一方面的一种可能的实现方式中，所述计算所述初始定位结果对应的运动速度值，并对所述运动速度值滤波，得到滤波定位结果，包括：
[0011]获取在先定位结果，基于所述在先定位结果与所述初始定位结果的位置距离差值与时间差值的比值，计算运动速度值；
[0012]若所述运动速度值大于预设的速度阈值，则利用预设的动态因子对所述运动速度进行修正，得到修正定位结果；
[0013]基于卡尔曼增益对所述修正定位结果进行滤波，得到滤波定位结果。
[0014]在第一方面的一种可能的实现方式中，所述修正定位结果的计算如下式所示：
[0015][0016]上式中，x
new
和y
new
分别为当前时刻t修正后的标签定位结果坐标，x
t
和x
t
‑1分别表示当前时刻和在先时刻定位的x坐标，k是一个动态因子，k是所述在先定位结果与所述初始定位结果的位置距离差值的倒数。
[0017]在第一方面的一种可能的实现方式中，所述基于卡尔曼增益对所述修正定位结果进行滤波，得到滤波定位结果，包括：
[0018]根据预设的历史定位结果确定所述修正定位结果对应的预测位置状态，并将预测位置状态转换成矩阵，得到最小均方误差矩阵；
[0019]采用所述最小均方误差矩阵分别计算卡尔曼增益值和协方差矩阵，采用所述卡尔曼增益值和所述协方差矩阵对所述修正定位结果进行滤波，得到滤波定位结果。
[0020]在第一方面的一种可能的实现方式中，所述采用所述卡尔曼增益值和所述协方差矩阵对所述修正定位结果进行滤波，得到滤波定位结果，包括：
[0021]采用所述卡尔曼增益值和所述协方差矩阵计算所述修正定位结果对应的偏度系数；
[0022]若所述偏度系数大于预设偏度阈值，则初始化所述预测位置状态。
[0023]在第一方面的一种可能的实现方式中，所述采用预设的历史定位结果对所述滤波定位结果进行修正，得到多区域的目标定位结果，包括：
[0024]将预设的历史定位结果与所述修正定位结果进行求和平均，得到多区域的目标定位结果。
[0025]在第一方面的一种可能的实现方式中，所述在包含多个基站的区域内获取每个基站对应的定位结果，包括：
[0026]在包含多个基站的区域内获取每个基站的信号数据集，所述信号数据集包括多组时间测量值；
[0027]对所述信号数据集进行修正，得到每个基站对应的定位结果。
[0028]本专利技术实施例的第二方面提供了一种关于多区域UWB信号的定位修正装置，所述装置包括：
[0029]获取模块，用于获取关于多基站区域的初始定位结果，所述初始定位结果是在包含多个基站的区域内获取每个基站对应的定位结果后，从多个所述定位结果筛选信号强度最大的定位结果；
[0030]滤波模块，用于计算所述初始定位结果对应的运动速度值，并对所述运动速度值滤波，得到滤波定位结果；
[0031]修正模块，用于采用预设的历史定位结果对所述滤波定位结果进行修正，得到多区域的目标定位结果。
[0032]相比于现有技术，本专利技术实施例提供的一种关于多区域UWB信号的定位修正方法及装置，其有益效果在于：本专利技术可以在获取每组基站的定位结果并筛选信号强度最大的定位结果后，依次对强度最大的定位结果进行滤波和修正等处理，以避免发生定位漂移的现象，提高定位的准确率。
附图说明
[0033]图1是本专利技术一实施例提供的一种关于多区域UWB信号的定位修正方法的流程示意图；
[0034]图2是本专利技术一实施例提供的一种关于多区域UWB信号的定位修正方法的操作流程图；
[0035]图3是本专利技术一实施例提供的一种关于多区域UWB信号的定位修正装置的结构示意图。
具体实施方式
[0036]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。
[0037]超宽带(Ultra Wide Band，UWB)是一种全新的、与传统通信定位技术有极大差异的无载波通信技术，它利用事先布置好的已知位置的锚节点和桥节点，与新加入的盲节点进行通讯，并利用三角定位方式等来确定位置。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种关于多区域UWB信号的定位修正方法，其特征在于，所述方法包括：获取关于多基站区域的初始定位结果，所述初始定位结果是在包含多个基站的区域内获取每个基站对应的定位结果后，从多个所述定位结果筛选信号强度最大的定位结果；计算所述初始定位结果对应的运动速度值，并对所述运动速度值滤波，得到滤波定位结果；采用预设的历史定位结果对所述滤波定位结果进行修正，得到多区域的目标定位结果。2.根据权利要求1所述的关于多区域UWB信号的定位修正方法，其特征在于，所述计算所述初始定位结果对应的运动速度值，并对所述运动速度值滤波，得到滤波定位结果，包括：获取在先定位结果，基于所述在先定位结果与所述初始定位结果的位置距离差值与时间差值的比值，计算运动速度值；若所述运动速度值大于预设的速度阈值，则利用预设的动态因子对所述运动速度进行修正，得到修正定位结果；基于卡尔曼增益对所述修正定位结果进行滤波，得到滤波定位结果。3.根据权利要求2所述的关于多区域UWB信号的定位修正方法，其特征在于，所述修正定位结果的计算如下式所示：上式中，x
new
和y
new
分别为当前时刻t修正后的标签定位结果坐标，x
t
和x
t
‑1分别表示当前时刻和在先时刻定位的x坐标，k是一个动态因子，k是所述在先定位结果与所述初始定位结果的位置距离差值的倒数。4.根据权利要求2所述的关于多区域UWB信号的定位修正方法，其特征在于，所述基于卡尔曼增益对所述修正定位结果进行滤波，得到滤波定位结果，包括：根据预设的历史定位结果确定所述修正定位结果对应的预测位置状态，并将预测位置状态转换成矩阵，得到最小均方误差矩阵；采用所述最小均方误差矩阵分别计算卡尔曼增益值和协方差矩阵，采用所述卡尔曼增益值和所述协方差矩阵对所述修正定位结果进行滤波，得到滤波定位结果。5.根据权利要求4所述的关于多区域...

【专利技术属性】
技术研发人员：王锦文，麦全深，陈秋燕，卢孝华，姜胜昌，
申请(专利权)人：浩云科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：