CN107295636A - 一种基于tdoa定位的移动基站定位装置、定位设备及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及TDOA定位技术领域，尤其是一种基于TDOA定位的移动基站定位装置、定位设备及方法。本发明不需要任何额外辅助设备，移动基站和固定基站在参与定位流程上也无任何区别，只需要定位引擎针对移动基站做数据处理，则可通过多种方式实现移动基站的位置定位。本发明中所有定位基站进行同步处理；所有定位基站广播定位信息；所有定位基站接收其他定位基站广播的定位信息，并实时上传对应定位基站的相关时间戳和定位信息至定位引擎储存；定位引擎根据固定基站位置信息和所述相关时间戳，获得与移动基站相关的距离值或者距离差；然后基于该距离值或者距离差以及固定基站位置坐标信息，利用相关定位方法，获得移动基站的坐标。

Description

一种基于TDOA定位的移动基站定位装置、定位设备及方法
技术领域
本发明涉及TDOA定位技术领域，尤其是一种基于TDOA定位的移动基站定位装置、定位设备及方法。
背景技术
TDOA定位技术需要若干固定的基站来确定定位设备的位置，这些基站需要提前输入坐标，或者采用其他定位手段进行定位。
在实际的使用过程中，由于客观的环境限制，能够用来安装基站的位置非常有限，这会使得定位效果急剧下降，有些区域由于基站信号覆盖差，甚至不能进行定位。为了提高定位的效果，减少定位的死角，常常需要将定位基站安装于移动物体上，比如建筑工地上的塔吊臂上，或者简单安装于某个位置，随着现场环境的变化，会随时移动该基站。这使得基站的位置不固定而且未知。这就需要实时的获得这些移动基站的位置。
仅利用固定基站显然不能解决上述问题，而利用别的定位手段来对移动基站进行定位，除了会增加系统成本和系统的复杂度，在精度和实时性上也比较难以达到要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术存在的问题，提供一种基于TDOA定位的移动基站定位装置、定位设备及方法。不需要任何额外辅助设备，移动基站和固定基站在参与定位流程上也无任何区别。只需要定位引擎针对移动基站做数据处理，则可通过多种方式实现移动基站的位置定位。
本发明采用的技术方案如下：
一种基于TDOA定位的移动基站定位方法包括：
所有定位基站进行同步处理；
然后，所有定位基站广播定位信息，该定位信息至少包含对应基站ID和对应基站发送信号的时间戳，定位基站中固定基站广播的定位信息还包括其位置坐标信息；
所有定位基站接收其他定位基站广播的定位信息，并实时上传对应定位基站的相关时间戳和定位信息至定位引擎储存；
定位引擎根据固定基站位置信息和所述相关时间戳，获得与移动基站相关的距离值或者距离差值；然后基于该距离值或者距离差以及固定基站位置坐标信息，利用相关定位方法，获得移动基站的坐标；定位基站包括所有移动基站和n个固定基站，n大于等于3。
进一步的，所有定位基站进行同步处理成功时，则获得与移动基站相关的距离值是：
根据n个固定基站广播定位信息的时间戳，与移动基站分别对应接收到n个固定基站定位信息时的时间戳，计算对应的n个传输时间；
基于n个传输时间，计算移动基站与n个固定基站的n个距离值。
进一步的，获得移动基站的坐标具体过程：基于n个距离值中任意三个距离值以及固定基站位置坐标信息，利用圆定位解算移动基站的坐标。
进一步的，所有定位基站进行同步处理成功时，则获得与移动基站相关的距离差值指的是：
根据移动基站与m个固定基站的m个距离值，得到m-1个不相关距离差值，m大于等于4。
进一步的，所述获得移动基站的坐标具体过程为：
利用双曲线定位方法，根据不相关距离差值与对应的已知坐标的两个固定基站与未知坐标的移动基站之间建立的由坐标表示的距离差值方程；
利用至少三个距离差值方程建立方程组，通过寻找双曲线交点的方法来获得移动基站的位置坐标。
进一步的，所有固定基站同步处理成功时，固定基站和移动基站之间同步数据错误或者移动基站与固定基站未同步处理，则获得与移动基站相关的距离差值指的是通过至少m个定位基站广播定位信息，移动基站分别对应接受至少m个固定基站广播的定位信息；利用移动基站接收到任意两个固定基站定位信号的到达时间差方法求得一个距离差值；同理，另外再获得至少m-2个距离差值，上述m-1个距离差值为不相关距离差值。
进一步的，所述获得移动基站的坐标具体过程为：
利用双曲线定位方法，根据不相关距离差值与对应的已知坐标的两个固定基站与未知坐标的移动基站之间建立的由坐标表示的距离差值方程；利用至少三个距离差值方程建立方程组，通过寻找双曲线交点的方法来获得移动基站的位置坐标。
进一步的，基于所述移动基站定位方法的定位设备定位方法还包括根据通过基站的坐标实现定位设备定位，具体过程是：
通过至少m个有位置信息的ID不同的定位基站与定位设备进行数据传递；
利用定位设备接收到任意两个定位基站定位信号的到达时间差方法实现定位设备定位。
进一步的，基于TDOA定位的移动基站定位方法的移动基站定位装置包括：
定位信息广播模块，用于所有定位基站进行同步处理；然后，所有定位基站广播定位信息，所有定位基站接收其他定位基站广播的定位信息，并实时上传对应定位基站的相关时间戳和定位信息至定位引擎储存；
定位引擎，用于根据固定基站位置信息和所述相关时间戳，获得与移动基站相关的距离值或者距离差值；然后基于该距离值或者距离差以及固定基站位置坐标信息，利用相关定位方法，获得移动基站的坐标。
进一步的，基于所述移动基站定位装置的定位设备还包括：
定位模块，用于通过至少m个有位置信息的ID不同的定位基站与定位设备进行数据传递；利用定位设备接收到任意两个定位基站定位信号的到达时间差方法实现定位设备定位。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
因实际环境中固定基站安装位置的局限性，使得通过TDOA定位方式，对定位设备定位效果急剧下降；而若是基站的安装位置不合适，需要移动固定基站位置时，则形成移动基站；而若需要该移动基站参与定位设备定位时，则该移动基站的实时位置，就需要准备获取。而本专利中在TDOA方式定位时，定位引擎根据相关时间戳和固定基站的位置信息，获得与移动基站相关的距离值或者距离差；然后基于距离值或者距离差，计算出移动基站的坐标。
本发明在固定基站的位置基础上，利用固定基站与移动基站的时间戳以及位置等关系，实时刷新移动基站的位置，进而可利用移动基站的实时位置信息以及其他固定基站的坐标实现对定位设备的定位。使得本方法在不增加任何硬件成本基础上，实现移动基站和定位设备的准确定位。该方法节省成本，简单易行，且实时性较好。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
不相关时间差值或者不相关距离差值分别指的是移动基站与至少四个固定基站传递信号，得到至少四组传输时间或者至少四组距离值；故需要通过四组传输时间或者四组距离值中不相关的三组时间差值或者三组距离差值数据，创立三个不相关数据的方程，来计算移动基站的三维坐标数据。不相关的时间差值或者不相关距离差值分别指的是所述至少四组传输时间或者至少四组距离值中根据任意两组时间差值和距离差值，得不到其余任意的时间差值或距离差值。
例如：其中三组传输时间或者三组距离值两两相减，得到三组时间差值和三组距离差值；但是这三组时间差值或者三组距离差值中，从任意两组时间差值或任意两组距离差值，能推导出来第三组时间差值或第三组距离差值，故存在相关性。因此，为了得到移动基站坐标位置，需要采用有效数据，采用上述三组时间差值或者三组距离差值中任意两组,然后结合第四组时间差值或距离差值计算出移动基站三个坐标值。
本文中计算过程中，若两数值型相减为负数的话，则需要通过绝对值计算得到正数，进行计算。
本发明工作过程是：
一种基于TDOA定位的移动基站定位方法包括：
步骤1：所有定位基站进行同步处理；
其中，所述的同步处理可以是无线同步处理方式也可以是有线同步处理方式；所述所有定位基站包括所有移动基站和n个固定基站；
步骤2：所有定位基站广播定位信息，该定位信息至少包含对应基站ID和对应基站发送信号的时间戳，定位基站中固定基站广播的定位信息还包括其位置坐标信息；
其中，广播定位信息时，按照固定的时隙或者不固定的时隙进行广播；
步骤3：所有定位基站接收其他定位基站广播的定位信息，并实时上传对应定位基站的相关时间戳和定位信息至定位引擎储存；
步骤4：定位引擎根据固定基站位置信息和所述相关时间戳，获得与移动基站相关的距离值或者距离差；然后基于该距离值或者距离差以及固定基站位置坐标信息，利用圆定位或者双曲线定位方法，获得移动基站的坐标。
一、第一种基于TDOA定位的移动基站定位方法：包括步骤1、步骤2、步骤3、实施例一和实施例二。
实施例一：所有定位基站进行同步处理成功时，步骤4中获得与移动基站相关的距离值是：
步骤41：根据n个固定基站广播定位信息的时间戳，与移动基站分别对应接收到n个固定基站定位信息时的时间戳，计算对应的n个传输时间；
步骤42：基于n个传输时间，计算移动基站与n个固定基站的n个距离值。
其中，计算一个距离值具体过程为：具体指的是通过固定基站j在时刻Ti,j发送信号，移动基站i在时刻Ti,i接收到固定基站j发送的信号，则得到移动基站i和固定基站j之间的传输时间为ΔTi,j＝|Ti,i-Ti,j|，可以得到到移动基站i和固定基站j之间的距离值为c*ΔTi,j；
n个距离值的计算过程是：重复计算至少三次距离值计算过程，得到至少三个距离值；
实施例二：基于实施例一，利用圆定位解算移动基站的坐标，则步骤4中获得移动基站的坐标具体过程是：
步骤43：基于n个距离值中任意三个距离值以及固定基站位置坐标信息，根据三个不同距离值，构建方程组，求解移动基站的三轴的位置坐标。
具体为：步骤431：建立一个方程过程是：
固定基站j的坐标值为(xj，yj，zj)；移动基站i与固定基站j之间可以构建方程：
步骤432：同理，利用至少3个不同距离值c*ΔTi,j，进行方程联立，获得移动基站的坐标值(xi，yi，zi)，进而对移动基站进行实时定位。
二、第二种基于TDOA定位的移动基站定位方法：包括步骤1、步骤2、步骤3、实施例三和实施例四。
实施例三：所有定位基站进行同步处理成功时，步骤4中获得与移动基站相关的距离差值指的是：
步骤51：基于实施例一，根据移动基站与m个固定基站的m个距离值，得到m-1个不相关的距离差值；m大于等于4；
例如1：步骤511：得到移动基站i与ID不同的m个固定基站的m个距离值；如移动基站i与ID号分别为1、2、3、4、5的5个固定基站的5个距离值分别为Pi,1、Pi,2、Pi,3、Pi,4、Pi,5；
步骤512：以m个固定基站中任意一个固定基站为基准，该移动基站i与固定基站j的距离值为基准距离差值，计算该基准距离差值与其它m-1个距离差值的不相关距离差值；如：根据Pi,1、Pi,2、Pi,3、Pi,4、Pi,5的5个距离值，移动基站与固定基站的距离值Pi,1为基准距离差值，求得Pi,2-Pi,1、Pi,3-Pi,1、Pi,4-Pi,1、Pi,5-Pi,1的4个不相关距离差值。
例如2：步骤511：得到移动基站i与ID不同的m个固定基站的m个距离值；如移动基站i与ID号分别为1、2、3、4、5的5个固定基站的5个距离值分别为Pi,1、Pi,2、Pi,3、Pi,4、Pi,5；
步骤512：m个距离值依次相邻作差，得到m-1个不相关距离差值；如：根据5个距离值分别为Pi,1、Pi,2、Pi,3、Pi,4、Pi,5，求得Pi,1-Pi,2、Pi,2-Pi,3、Pi,3-Pi,4、Pi,4-Pi,5的4个不相关距离差值。
实施例四：基于实施例三，获得移动基站的坐标是基于该距离差以及固定基站的坐标信息，利用双曲线定位方法，获得移动基站的坐标，具体为：
步骤52：利用双曲线定位方法，根据不相关距离差值与对应的已知坐标的两个固定基站与未知坐标的移动基站之间建立的由坐标表示的距离差值方程；利用至少三个距离差值方程建立方程组，通过寻找双曲线交点的方法来获得移动基站的位置坐标。
基于实施例三中例如1基础上，则该步骤52包括：
步骤521：利用固定基站的位置坐标信息，得到距离差(如移动基站i分别与固定基站1和固定基站2之间的距离差)的计算公式：
步骤522：同理步骤521：利用任意三个不相关距离差值的计算公式，通过双曲线定位方法，获得移动基站的三维坐标；具体步骤包括：利用Pi,2-Pi,1、Pi,3-Pi,1、Pi,4-Pi,1、Pi,5-Pi,1的4个不相关距离差值中至少三个不相关距离差值，根据对应的固定基站的位置信息，同理步骤521中的表达式，构造至少三个不相关的方程，利用双曲线求交点的定位方法，获得移动基站的坐标值(xi、yi、zi)，进而对移动基站进行实时定位。
基于实施例三中例如2基础上，则该步骤52包括：
步骤521：利用固定基站的位置坐标信息，得到距离差(如移动基站i分别与固定基站1和固定基站2之间的距离差)的计算公式：
步骤522：同理步骤521：利用任意三个不相关距离差值的计算公式，通过双曲线定位方法，获得移动基站的三维坐标；具体步骤包括：利用Pi,2-Pi,1、Pi,2-Pi,3、Pi,3-Pi,4、Pi,4-Pi,5的4个不相关距离差值中至少三个不相关距离差值，根据对应的固定基站的位置信息，同理步骤521中的表达式，构造至少三个不相关的方程，利用双曲线求交点的定位方法，获得移动基站的坐标值(xi、yi、zi)，进而对移动基站进行实时定位。
三、在未利用同步数据的情况下，第三种基于TDOA定位的移动基站定位方法可根据任意两个固定基站相对于移动基站的到达时间差来实现对移动基站的定位：包括步骤1、步骤2、步骤3、实施例五和实施例六。
实施例五：所有固定基站同步处理成功时，固定基站和移动基站之间同步数据错误或者移动基站与固定基站未同步处理步骤4中获得与移动基站相关的距离差值指的是：
步骤61：通过至少m个定位基站广播定位信息，移动基站分别对应接受至少m个固定基站广播的定位信息；利用移动基站接收到任意两个固定基站定位信号的到达时间差方法求得距离差值方程；然后得到三个不相关的距离差方程，解算移动基站的三维坐标；具体过程是：
步骤611：定位引擎根据移动基站和m个固定基站上传的相关时间戳信息得到任意两个固定基站相对于移动基站之间的到达时间差；移动基站i在Ti，p时刻接收到固定基站p在Tp,p时刻发送的信号，在Ti，q时刻接收到固定基站q在Tq,q时刻发送的信号。由于固定基站和移动基站之间的同步数据可能发生错误或者移动基站未与固定基站未同步处理，此时我们就不能使用已获得的同步数据，假设固定基站广播定位信息和移动基站接受该固定基站广播信息的时间误差相差ΔT，则基站p和基站q所发射信号到达移动基站的时间差为：
ΔTi,p,q＝(Ti,p-ΔT-Tp,p)-(Ti,q-ΔT-Tq,q)＝(Ti,p-Tp,p)-(Ti,q-Tq,q)；
例如：固定基站1和固定基站2所分别广播定位信息到达移动基站的达到时间差为：
ΔTi,1,2＝(Ti,1-ΔT-T1,1)-(Ti,2-ΔT-T2,2)＝(Ti,1-T1,1)-(Ti,2-T2,2)；
步骤612：同理步骤611，以到达时间差ΔTi，1，2为基准，选取另外两个不相关达到时间差ΔTi，1，3，ΔTi，1，4，即得到移动基站到两个固定基站1,3之间的距离差，同时得到移动基站到两个固定基站1，4之间的距离差；
步骤:613：基于上述三个不相关的到达时间差，得到至少三组不相关的距离差值方程组；
例如：移动基站到两个固定基站1,2之间的距离差，可以得到移动基站到两个固定基站1，2之间的距离差值方程：
进而得到三个不相关的距离差值方程组，
步骤614：移动基站i分别与固定基站1，2、固定基站1，3或固定基站1，4形成三个不相关的距离差值方程，形成一个求得移动基站的坐标的方程组，最终得到移动基站的坐标。
实施例六：基于实施例五，获得移动基站的坐标是基于该距离差以及固定基站位置坐标信息，利用双曲线定位方法，获得移动基站的坐标；
步骤62：利用双曲线定位方法，根据不相关距离差值与对应的已知坐标的两个固定基站与未知坐标的移动基站之间建立的由坐标表示的距离差值方程；利用至少三个距离差值方程建立方程组，通过寻找双曲线交点的方法来获得移动基站的位置坐标
基于实施例五，则该步骤62包括：
步骤621：根据任意两个固定基站p，q广播定位信息，移动基站分别接收固定基站p，q定位信息的到达时间差(固定基站1、固定基站2广播定位信息，移动基站分别接收固定基站1,2定位信息到达时间差)计算两个固定基站p，q到移动基站的距离差：
例如：固定基站1,2分别到达移动基站i距离差为：
步骤622：同理步骤621：利用任意三个上述的不相关距离差值分别与对应的由坐标建立的距离差相等的方法获得移动基站坐标；
具体步骤包括：步骤6221：利用三个不相关距离差值，根据该不相关距离差值中对应的固定基站的位置信息，同理步骤621中的表达式，构造至少三个不相关的距离差值方程，利用双曲线求交点的定位方法，获得移动基站的坐标值(xi、yi、zi)，进而对移动基站进行实时定位。
例如：c*ΔTi,1，2、c*ΔTi,2，3、c*ΔTi,3，4构成不相关距离差值，或者c*ΔTi,1，2、c*ΔTi,1，3、c*ΔTi,1，4构成不相关距离差值；
步骤6222：根据这些不相关距离差值对应的固定基站信息，同理步骤621中的表达式，构造至少三个不相关的距离差值方程，利用双曲线求交点的定位方法，获得移动基站的坐标值(xi、yi、zi)，进而对移动基站进行实时定位。
例如：
即可获得移动基站的位置信息(xi、yi、zi)；
实施例七：通过基站的坐标(包括固定基站的坐标和移动基站的坐标)实现对定位设备定位具体包括以下步骤：(同实施例六，只是实施例六完成的是对未同步的移动基站定位；而实施例七完成的是对未同步的定位设备的定位)
步骤1)通过至少4个有位置信息的ID不同的定位基站与定位设备进行数据传递；
步骤2)利用定位设备接收到任意两个定位基站定位信号的到达时间差方法实现定位设备定位，具体为：
定位设备在Ttag,p时刻接收到基站p在Tp,p时刻发送的信号，在Ttag,q时刻接收到基站q在Tq,q时刻发送的信号。由于定位设备与基站间没有进行时间同步，则假设相差ΔT，则基站p和基站q所发射信号到达定位设备的时间差为：
ΔTtag,p,q＝(Ttag,p-ΔT-Tp,p)-(Ttag,q-ΔT-Tq,q)＝(Ttag,p-Tp,p)-(Ttag,q-Tq,q)
步骤3)解算定位设备的位置坐标方法为：
利用定位设备到两个基站之间的距离差，可以得到：
通过至少3组不相关的距离差即可以得到定位设备的位置信息。

Claims (10)

1.一种基于TDOA定位的移动基站定位方法，其特征在于包括：
所有定位基站进行同步处理；
然后，所有定位基站广播定位信息，该定位信息至少包含对应基站ID和对应基站发送信号的时间戳，定位基站中固定基站广播的定位信息还包括其位置坐标信息；
所有定位基站接收其他定位基站广播的定位信息，并实时上传对应定位基站的相关时间戳和定位信息至定位引擎储存；
定位引擎根据固定基站位置信息和所述相关时间戳，获得与移动基站相关的距离值或者距离差值；然后基于该距离值或者距离差以及固定基站位置坐标信息，利用相关定位方法，获得移动基站的坐标；定位基站包括所有移动基站和n个固定基站，n大于等于3。
2.根据权利要求1所述的一种基于TDOA定位的移动基站定位方法，其特征在于所有定位基站进行同步处理成功时，则获得与移动基站相关的距离值是：
根据n个固定基站广播定位信息的时间戳，与移动基站分别对应接收到n个固定基站定位信息时的时间戳，计算对应的n个传输时间；
基于n个传输时间，计算移动基站与n个固定基站的n个距离值。
3.根据权利要求2所述的一种基于TDOA定位的移动基站定位方法，其特征在于获得移动基站的坐标具体过程：基于n个距离值中任意三个距离值以及固定基站位置坐标信息，利用圆定位解算移动基站的坐标。
4.根据权利要求1所述的一种基于TDOA定位的移动基站定位方法，其特征在于所有定位基站进行同步处理成功时，则获得与移动基站相关的距离差值指的是：
根据移动基站与m个固定基站的m个距离值，得到m-1个不相关距离差值。
5.根据权利要求4所述的一种基于TDOA定位的移动基站定位方法，其特征在于所述获得移动基站的坐标具体过程为：
利用双曲线定位方法，根据不相关距离差值与对应的已知坐标的两个固定基站与未知坐标的移动基站之间建立的由坐标表示的距离差值方程；
利用至少三个距离差值方程建立方程组，通过寻找双曲线交点的方法来获得移动基站的位置坐标。
6.根据权利要求1所述的一种基于TDOA定位的移动基站定位方法，其特征在于所有固定基站同步处理成功时，固定基站和移动基站之间同步数据错误或者移动基站与固定基站未同步处理，则获得与移动基站相关的距离差值指的是通过至少m个定位基站广播定位信息，移动基站分别对应接受至少m个固定基站广播的定位信息；利用移动基站接收到任意两个固定基站定位信号的到达时间差方法求得一个距离差值；同理，另外再获得至少m-2个距离差值，上述m-1个距离差值为不相关距离差值。
7.根据权利要求6所述的一种基于TDOA定位的移动基站定位方法，其特征在于所述获得移动基站的坐标具体过程为：
利用双曲线定位方法，根据不相关距离差值与对应的已知坐标的两个固定基站与未知坐标的移动基站之间建立的由坐标表示的距离差值方程；利用至少三个距离差值方程建立方程组，通过寻找双曲线交点的方法来获得移动基站的位置坐标。
8.基于权利要求7所述移动基站定位方法的定位设备定位方法，其特征在于还包括根据通过基站的坐标实现定位设备定位，具体过程是：
通过至少m个有位置信息的ID不同的定位基站与定位设备进行数据传递；
利用定位设备接收到任意两个定位基站定位信号的到达时间差方法实现定位设备定位。
9.基于权利要求1至7之一所述基于TDOA定位的移动基站定位方法的移动基站定位装置，其特征在于包括：
定位信息广播模块，用于所有定位基站进行同步处理；然后，所有定位基站广播定位信息，所有定位基站接收其他定位基站广播的定位信息，并实时上传对应定位基站的相关时间戳和定位信息至定位引擎储存；
定位引擎，用于根据固定基站位置信息和所述相关时间戳，获得与移动基站相关的距离值或者距离差值；然后基于该距离值或者距离差以及固定基站位置坐标信息，利用相关定位方法，获得移动基站的坐标。
10.基于权利要求9所述移动基站定位装置的定位设备，其特征在于还包括：
定位模块，用于通过m个有位置信息的ID不同的定位基站与定位设备进行数据传递；利用定位设备接收到任意两个定位基站定位信号的到达时间差方法实现定位设备定位。
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Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108124309A (zh) * 2017-12-13 2018-06-05 成都恒高科技有限公司 一种导航式距离差计算方法、tdoa定位方法及装置
CN109246571A (zh) * 2018-09-03 2019-01-18 广州飞达音响股份有限公司 声场检测系统和方法
CN109613477A (zh) * 2019-01-11 2019-04-12 南京大学 一种复杂环境下的tdoa定位追踪方法
CN109946646A (zh) * 2019-03-18 2019-06-28 北斗万春（重庆）智能机器人研究院有限公司 智能割草机器人电子篱笆系统
CN110099352A (zh) * 2019-03-27 2019-08-06 电子科技大学广东电子信息工程研究院 一种uwb定位系统在二维和三维定位场景所需定位基站的智能切换方法
CN110099354A (zh) * 2019-05-21 2019-08-06 合肥工业大学 一种结合tdoa与tof的超宽带通信二维定位方法
CN111083637A (zh) * 2019-12-31 2020-04-28 哈尔滨工程大学 联合mimo基站与非mimo基站的高精度定位方法
CN111239681A (zh) * 2020-02-14 2020-06-05 深圳空循环科技有限公司 一种定位方法、装置及电子设备
CN111638487A (zh) * 2020-05-07 2020-09-08 中国第一汽车股份有限公司 一种自动泊车测试设备及方法
WO2021068622A1 (zh) * 2019-10-11 2021-04-15 北京海益同展信息科技有限公司 定位方法、装置、系统、计算设备以及介质
CN112702786A (zh) * 2020-12-10 2021-04-23 中山大学 一种移动目标定位方法、装置、设备及介质
CN113030859A (zh) * 2021-05-27 2021-06-25 江苏东大集成电路系统工程技术有限公司 一种基于时分多址的uwb室内定位方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102932739A (zh) * 2012-11-12 2013-02-13 杭州电子科技大学 超宽带无线定位的非视距传播状态鉴别及数据重构方法
CN103874020A (zh) * 2014-03-25 2014-06-18 南京航空航天大学 非直达径环境下单接收器的超宽带定位方法
CN105682221A (zh) * 2016-02-17 2016-06-15 郑州联睿电子科技有限公司 基于超宽带的被动式定位系统及定位方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102932739A (zh) * 2012-11-12 2013-02-13 杭州电子科技大学 超宽带无线定位的非视距传播状态鉴别及数据重构方法
CN103874020A (zh) * 2014-03-25 2014-06-18 南京航空航天大学 非直达径环境下单接收器的超宽带定位方法
CN105682221A (zh) * 2016-02-17 2016-06-15 郑州联睿电子科技有限公司 基于超宽带的被动式定位系统及定位方法

Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108124309B (zh) * 2017-12-13 2020-04-07 成都四相致新科技有限公司 一种导航式距离差计算方法、tdoa定位方法及装置
CN108124309A (zh) * 2017-12-13 2018-06-05 成都恒高科技有限公司 一种导航式距离差计算方法、tdoa定位方法及装置
CN109246571A (zh) * 2018-09-03 2019-01-18 广州飞达音响股份有限公司 声场检测系统和方法
CN109613477B (zh) * 2019-01-11 2020-08-04 南京大学 一种复杂环境下的tdoa定位追踪方法
CN109613477A (zh) * 2019-01-11 2019-04-12 南京大学 一种复杂环境下的tdoa定位追踪方法
CN109946646A (zh) * 2019-03-18 2019-06-28 北斗万春（重庆）智能机器人研究院有限公司 智能割草机器人电子篱笆系统
CN110099352A (zh) * 2019-03-27 2019-08-06 电子科技大学广东电子信息工程研究院 一种uwb定位系统在二维和三维定位场景所需定位基站的智能切换方法
CN110099352B (zh) * 2019-03-27 2020-10-27 电子科技大学广东电子信息工程研究院 Uwb定位系统在二维和三维定位场景的智能切换方法
CN110099354A (zh) * 2019-05-21 2019-08-06 合肥工业大学 一种结合tdoa与tof的超宽带通信二维定位方法
WO2021068622A1 (zh) * 2019-10-11 2021-04-15 北京海益同展信息科技有限公司 定位方法、装置、系统、计算设备以及介质
CN111083637A (zh) * 2019-12-31 2020-04-28 哈尔滨工程大学 联合mimo基站与非mimo基站的高精度定位方法
CN111083637B (zh) * 2019-12-31 2021-04-30 哈尔滨工程大学 联合mimo基站与非mimo基站的高精度定位方法
CN111239681A (zh) * 2020-02-14 2020-06-05 深圳空循环科技有限公司 一种定位方法、装置及电子设备
CN111638487A (zh) * 2020-05-07 2020-09-08 中国第一汽车股份有限公司 一种自动泊车测试设备及方法
CN111638487B (zh) * 2020-05-07 2022-07-22 中国第一汽车股份有限公司 一种自动泊车测试设备及方法
CN112702786A (zh) * 2020-12-10 2021-04-23 中山大学 一种移动目标定位方法、装置、设备及介质
CN112702786B (zh) * 2020-12-10 2022-09-16 中山大学 一种移动目标定位方法、装置、设备及介质
CN113030859A (zh) * 2021-05-27 2021-06-25 江苏东大集成电路系统工程技术有限公司 一种基于时分多址的uwb室内定位方法

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