CN108332784B - 一种距离测量验证方法 - Google Patents

一种距离测量验证方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108332784B
CN108332784B CN201611199981.2A CN201611199981A CN108332784B CN 108332784 B CN108332784 B CN 108332784B CN 201611199981 A CN201611199981 A CN 201611199981A CN 108332784 B CN108332784 B CN 108332784B
Authority
CN
China
Prior art keywords
distance
sensing units
target
precision
group
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201611199981.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108332784A (zh
Inventor
张建勋
王茜
潘龙
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hangzhou Lin'an Feixiang land mapping planning and Design Co., Ltd
Original Assignee
Hangzhou Lin'an Feixiang Land Mapping Planning And Design Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hangzhou Lin'an Feixiang Land Mapping Planning And Design Co Ltd filed Critical Hangzhou Lin'an Feixiang Land Mapping Planning And Design Co Ltd
Priority to CN201611199981.2A priority Critical patent/CN108332784B/zh
Publication of CN108332784A publication Critical patent/CN108332784A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108332784B publication Critical patent/CN108332784B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D18/00—Testing or calibrating apparatus or arrangements provided for in groups G01D1/00 - G01D15/00

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)

Abstract

一种距离测量验证方法，包括初始化，将高精度距离传感单元T1、T3、T5分为第一组，T2、T4、T6为第二组得到中心位置到目标的距离D1，D2，D3作为第一组测量数据，将高精度距离传感单元T1、T2、T3分为第三组，T4、T5、T6为第四组获取中心位置到目标的距离D4，D5作为第二组测量数据，通过距离公式得到计算距离D6，作为第三组测量数据，判断误差是否满足预设的阈值等步骤，能够实现对测距验证装置进行预先验证修正，提供验证数据进行研究分析，从而可以有效提高测距精度，减低成本提高效率。

Description

一种距离测量验证方法
技术领域
本发明涉及无线测距领域，具体涉及一种距离测量验证方法。
背景技术
目前无线测距的方式有很多种，每一种测距方式都存在其自身的有点，但是在复杂多变的环境下，不同的测距方式会受到各种因素的影响后，降低测距的精度，尤其对于一些需要精确测距的情况下，实现高精度的距离测量变的也越来越重要。
无线测距技术是实现无线定位、导航等实际应用的基础，如果能够准确的测定距离，那么就可以实现高精度的定位和导航等，因此其受到越来越收到诸多行业的高度关注，应用需求遍及众多行业领域。
无线测距技术的基础是距离测量装置和方法的准确，并且由于工艺等诸多因素的影响，同一类或者同一批的测距装置中有些存在缺陷，测量精度差，如果能够提前选出质量优异的测距装置则可以提高测量精度、并且淘汰存在缺陷的测距装置，节约成本，提高效率，然而目前现有技术中的没有专门针对测距装置或其传感器及方法进行实际应用前有效验证的装置。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种能够实现对测距验证装置进行预先验证修正，提供验证数据进行研究分析，从而可以有效提高测距精度，减低成本提高效率的距离测量验证方法。
本发明提供了一种距离测量验证方法,利用实验室测距验证装置实现，实验室测距验证装置包括依次设置于边长为a的正六边形框架的六个顶点的高精度距离传感单元T1-T6，其中T1-T6的位置坐标已知，分别记为C1(x1，y1，z1),C2(x2，y2，z2),C3(x3，y3，z3),C4(x4，y4，z4),C5(x5，y5，z5),C1(x6，y6，z6)；
测距装置设置于正六边形框架的中心位置，其位置坐标记为O(x',y',z')；
目标设置于通过正六边形的中心且垂直于正六边形框架平面的延长线上，位置坐标记为M(x，y，z)；
依次包括如下步骤：
(1)初始化实验室测距验证装置，将测距装置设置于正六边形框架的中心位置，目标设置于通过正六边形的中心且垂直于正六边形框架平面的延长线上；
(2)将高精度距离传感单元T1、T3、T5分为第一组，T2、T4、T6为第二组，第一组高精度距离传感单元通过TOA方法分别测得高精度距离传感单元T1、T3、T5到目标的直线距离L11，L31，L51，第二组高精度距离传感单元通过RSSI方法分别测得高精度距离传感单元T2、T4、T6到目标的直线距离L21，L41，L61，计算；
Figure BDA0001188864560000021
Figure BDA0001188864560000022
分别得到中心位置到目标的距离D1，D2，D3作为第一组测量数据；
(3)将高精度距离传感单元T1、T2、T3分为第三组，T4、T5、T6为第四组，第三组高精度距离传感单元通过TOA方法分别测得高精度距离传感单元T1、T2、T3到目标的直线距离L12，L22，L32，第四组高精度距离传感单元通过RSSI方法分别测得高精度距离传感单元T4，T5、T6到目标的直线距离L42，L52，L62，通过公式
Figure BDA0001188864560000023
分别得到中心位置到目标的距离D12，D22，D32，D42，D52，D62，再分别求出D12，D22和D32，D42，D52和D62的平均值D4，D5作为第二组测量数据；
(4)利用高精度距离传感单元T1、T3、T5的位置处的坐标C1(x1，y1，z1),C3(x3，y3，z3),C5(x5，y5，z5)和到目标的直线距离L11，L31，L51，计算得到目标的位置坐标M1(x11，y11，z11)，再利用高精度距离传感单元T2、T4、T6的位置处的坐标C2(x2，y2，z2),C4(x4，y4，z4),C6(x6，y6，z6)和到目标的直线距离L21，L41，L61，计算得到目标的位置坐标M2(x22，y22，z22)；
(5)将M1(x11，y11，z11)和M2(x22，y22，z22)对应的坐标求平均值后得到目标的位置坐标M(x，y，z)；
利用高精度距离传感单元T1和T4的已知坐标C1(x1，y1，z1)和C4(x4，y4，z4)计算得到测距装置的位置坐标O(x',y',z')；
利用目标的位置坐标M(x，y，z)和测距装置O的位置坐标O(x',y',z')，通过距离公式得到计算距离D6，作为第三组测量数据；
(6)通过测距装置测量得到其到目标的距离D，判断误差是否满足预设的阈值，如果大于等于阈值，则认为测距装置测量不准确，不满足测距要求，如果小于阈值，则认为测距装置测量准确，满足测距要求。
其中，判断误差是否满足预设的阈值的具体方法为计算误差率W是否满足预设的阈值:
Figure BDA0001188864560000024
Figure BDA0001188864560000025
其中，阈值为0.01。
其中，还包括步骤(7)，将第一、第二、第三组测量数据进行存储。
其中，测距装置测量得到其到目标的距离D的具体方法为TOA方法或RSSI方法。
本发明的距离测量验证方法，可以实现：
1)能够实现对测距验证装置进行预先验证修正，提供验证数据进行研究分析；
2)有效提高测距精度，减低成本，提高效率；
3)不但利用多种方式得到距离数据，测量数据丰富，还可将测量数据进行存储留备研究分析，供；
4)装置结构简单，并且利用多种数学模型进行计算，方式简单，效率高；
5)多种距离测量方式的结合，对于数据的处理多样化。
附图说明
图1为实验室测距验证装置结构示意图
图2为正六边形框架及距离传感单元设置结构示意图
具体实施方式
下面详细说明本发明的具体实施，有必要在此指出的是，以下实施只是用于本发明的进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域技术熟练人员根据上述本发明内容对本发明做出的一些非本质的改进和调整，仍然属于本发明的保护范围。
本发明提供了一种距离测量验证方法,其利用实验室测距验证装置1来实现，如图1、2所示，通过实验室测距验证装置1对目标2进行距离测量，实现对位于O点的距离测量传感装置的准确率验证，从而对距离测量传感装置即时进行校正，并且将测量数据进行大数据处理、存储，提供研究分析的测量数据，从而有效的提高测距精度。
如图2所示，实验室测距验证装置1包括依次设置于边长为a的正六边形框架的六个顶点的高精度距离传感单元T1-T6，其中T1-T6的位置坐标已知，分别记为C1(x1，y1，z1),C2(x2，y2，z2),C3(x3，y3，z3),C4(x4，y4，z4),C5(x5，y5，z5),C1(x6，y6，z6),测距装置O位于正六边形框架的中心位置，记为O(x',y',z')，目标2设置于通过整六边形框架的中心且垂直于整六边形框架平面的延长线上，位置坐标记为M(x，y，z)。
首先，将高精度距离传感单元T1、T3、T5分为第一组，T2、T4、T6为第二组，第一组高精度距离传感单元通过TOA方法分别测得高精度距离传感单元T1、T3、T5到目标的直线距离L11，L31，L51，第二组高精度距离传感单元通过RSSI方法分别测得高精度距离传感单元T2、T4、T6到目标的直线距离L21，L41，L61，计算：
Figure BDA0001188864560000031
Figure BDA0001188864560000032
分别得到中心位置到目标2的距离D1，D2，D3作为第一组测量数据。
其次，正六边形具有空间的对称性，T1、T2、T3和T4、T5、T6对称，因此将高精度距离传感单元T1、T2、T3分为第三组，T4、T5、T6为第四组，第三组高精度距离传感单元通过TOA方法分别测得高精度距离传感单元T1、T2、T3到目标2的直线距离L12，L22，L32，第四组高精度距离传感单元通过RSSI方法分别测得高精度距离传感单元T4，T5、T6到目标2的直线距离L42，L52，L62，通过公式
Figure BDA0001188864560000033
分别得到中心位置到目标2的距离D12，D22，D32，D42，D52，D62，再分别求出D12，D22和D32，D42，D52和D62的平均值D4，D5作为第二组测量数据。
然后，利用高精度距离传感单元T1、T3、T5的位置处的坐标C1(x1，y1，z1),C3(x3，y3，z3),C5(x5，y5，z5)和到目标的直线距离L11，L31，L51，计算得到目标的位置坐标M1(x11，y11，z11)，再利用高精度距离传感单元T2、T4、T6的位置处的坐标C2(x2，y2，z2),C4(x4，y4，z4),C6(x6，y6，z6)和到目标的直线距离L21，L41，L61，计算得到目标的位置坐标M2(x22，y22，z22)，将M1(x11，y11，z11)和M2(x22，y22，z22)对应的坐标求平均值后得到目标的位置坐标M(x，y，z)；利用高精度距离传感单元T1和T4的已知坐标C1(x1，y1，z1)和C4(x4，y4，z4)计算得到测距装置O的位置坐标O(x',y',z')，利用目标的位置坐标M(x，y，z)和测距装置O的位置坐标O(x',y',z')，通过距离公式得到计算距离D6。
最后通过测距装置O测量得到其到目标2的距离D，其中测量的方式不受限制，根据其自身的测量方式确定，例如可以是TOA方式、RSSI方式等。判断误差是否满足预设的阈值，如果大于等于阈值，则认为测距装置O不准确，不满足测距要求，可以进行调试更换，如果小于阈值，则认为测距装置O准确，满足测距要求。其中判断误差是否满足预设的阈值的具体方法为计算误差率:
Figure BDA0001188864560000041
Figure BDA0001188864560000042
此外，考虑到成本，性能等因素，高精度距离传感单元可以根据实际情况进行选择，例如高精度超声波距离传感单元，高精度激光距离传感单元等。
本发明中对于距离的测量具有较多的测量和计算数据，对于测距装置验证完毕后，可以将测量和计算数据进行存储，提供研究分析的理论数据。本发明中对于距离的测量具有较多的测量和计算数据，对于测距装置验证完毕后，可以将测量和计算数据进行存储，提供研究分析的理论数据，此外需要说明书的是，本发明中的参数部分可以通过直接设置、测量的方式获取，其他参数可以通过计算或其他本领域公知的方式获得，尤其是误差率的取值依据本领域的合理方式，例如取正数等，本发明是在合理的预期下完成，任何不适用的参数、公式、方案都应排除。
尽管为了说明的目的，已描述了本发明的示例性实施方式，但是本领域的技术人员将理解，不脱离所附权利要求中公开的发明的范围和精神的情况下，可以在形式和细节上进行各种修改、添加和替换等的改变，而所有这些改变都应属于本发明所附权利要求的保护范围，并且本发明要求保护的产品各个部门和方法中的各个步骤，可以以任意组合的形式组合在一起。因此，对本发明中所公开的实施方式的描述并非为了限制本发明的范围，而是用于描述本发明。相应地，本发明的范围不受以上实施方式的限制，而是由权利要求或其等同物进行限定。

Claims (4)

1.一种距离测量验证方法,利用实验室测距验证装置实现，实验室测距验证装置包括依次设置于边长为a的正六边形框架的六个顶点的高精度距离传感单元T1-T6，其中T1-T6的位置坐标已知，分别记为C1(x1，y1，z1),C2(x2，y2，z2),C3(x3，y3，z3),C4(x4，y4，z4),C5(x5，y5，z5),C1(x6，y6，z6)；
测距装置设置于正六边形框架的中心位置，其位置坐标记为O(x',y',z')；
目标设置于通过正六边形的中心且垂直于正六边形框架平面的延长线上，位置坐标记为M(x，y，z)；
其特征在于，依次包括如下步骤：
(1)初始化实验室测距验证装置，将测距装置设置于正六边形框架的中心位置，目标设置于通过正六边形的中心且垂直于正六边形框架平面的延长线上；
(2)将高精度距离传感单元T1、T3、T5分为第一组，T2、T4、T6为第二组，第一组高精度距离传感单元通过TOA方法分别测得高精度距离传感单元T1、T3、T5到目标的直线距离L11，L31，L51，第二组高精度距离传感单元通过RSSI方法分别测得高精度距离传感单元T2、T4、T6到目标的直线距离L21，L41，L61，计算；
Figure FDA0002325903950000011
分别得到中心位置到目标的距离D1，D2，D3作为第一组测量数据；
(3)将高精度距离传感单元T1、T2、T3分为第三组，T4、T5、T6为第四组，第三组高精度距离传感单元通过TOA方法分别测得高精度距离传感单元T1、T2、T3到目标的直线距离L12，L22，L32，第四组高精度距离传感单元通过RSSI方法分别测得高精度距离传感单元T4，T5、T6到目标的直线距离L42，L52，L62，通过公式
Figure FDA0002325903950000012
分别得到中心位置到目标的距离D12，D22，D32，D42，D52，D62，再分别求出D12，D22和D32，D42，D52和D62的平均值D4，D5作为第二组测量数据；
(4)利用高精度距离传感单元T1、T3、T5的位置处的坐标C1(x1，y1，z1),C3(x3，y3，z3),C5(x5，y5，z5)和到目标的直线距离L11，L31，L51，计算得到目标的位置坐标M1(x11，y11，z11)，再利用高精度距离传感单元T2、T4、T6的位置处的坐标C2(x2，y2，z2),C4(x4，y4，z4),C6(x6，y6，z6)和到目标的直线距离L21，L41，L61，计算得到目标的位置坐标M2(x22，y22，z22)；
(5)将M1(x11，y11，z11)和M2(x22，y22，z22)对应的坐标求平均值后得到目标的位置坐标M(x，y，z)；
利用高精度距离传感单元T1和T4的已知坐标C1(x1，y1，z1)和C4(x4，y4，z4)计算得到测距装置的位置坐标O(x',y',z')；
利用目标的位置坐标M(x，y，z)和测距装置O的位置坐标O(x',y',z')，通过距离公式得到计算距离D6，作为第三组测量数据；
(6)通过测距装置测量得到其到目标的距离D，判断误差是否满足预设的阈值，如果大于等于阈值，则认为测距装置测量不准确，不满足测距要求，如果小于阈值，则认为测距装置测量准确，满足测距要求；
判断误差是否满足预设的阈值的具体方法为计算误差率W是否满足预设的阈值:
Figure FDA0002325903950000021
Figure FDA0002325903950000022
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：阈值为0.01。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于：还包括步骤(7),将第一、第二、第三组测量数据进行存储。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于：测距装置测量得到其到目标的距离D的具体方法为TOA方法或RSSI方法。
CN201611199981.2A 2016-12-22 2016-12-22 一种距离测量验证方法 Active CN108332784B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611199981.2A CN108332784B (zh) 2016-12-22 2016-12-22 一种距离测量验证方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611199981.2A CN108332784B (zh) 2016-12-22 2016-12-22 一种距离测量验证方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108332784A CN108332784A (zh) 2018-07-27
CN108332784B true CN108332784B (zh) 2020-05-08

Family

ID=62921572

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201611199981.2A Active CN108332784B (zh) 2016-12-22 2016-12-22 一种距离测量验证方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108332784B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109798917B (zh) * 2018-12-19 2021-05-28 如皋市勘测院有限公司 一种定位精度巡检方法
CN109387227B (zh) * 2018-12-19 2021-05-18 武汉大地国源规划设计有限公司 一种定位点旋转多点验证方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2189051C2 (ru) * 2000-07-11 2002-09-10 Иркутский военный авиационный инженерный институт Способ обнаружения ионосферного возмущения и определения местоположения его источника
JP2004350088A (ja) * 2003-05-23 2004-12-09 Nec Corp 無線局の位置推定システム
CN101526601B (zh) * 2008-03-04 2013-02-13 日电（中国）有限公司 采取toa与rss融合方式的自适应定位方法、设备和系统
CN101720056B (zh) * 2009-09-07 2012-12-19 广州市香港科大霍英东研究院 基于多信道和支持向量回归的多个无设备物体追踪方法
CN102680960B (zh) * 2012-05-10 2014-06-25 浙江大学 一种高精度测距验证系统及方法
CN103607763B (zh) * 2013-12-05 2017-05-31 北京邮电大学 一种无线传感器网络中物体定位感知的方法及系统
CN104080165B (zh) * 2014-06-05 2017-08-04 杭州电子科技大学 一种基于tdoa的室内无线传感器网络定位方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN108332784A (zh) 2018-07-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Wei et al. A novel 1D target-based calibration method with unknown orientation for structured light vision sensor
CN103256916B (zh) 一种基于最小区域的零件平面度误差评定方法
US7869026B2 (en) Targeted artifacts and methods for evaluating 3-D coordinate system measurement accuracy of optical 3-D measuring systems using such targeted artifacts
EP3492862B1 (en) Device and method for evaluating three-dimensional surface roughness
TWI517101B (zh) 三維掃描器校正系統及其校正方法
CN110806561B (zh) 一种多基站的自标定方法
CN103486984B (zh) 一种风洞内型面同轴度的检测方法
CN104483891A (zh) 一种提高机床空间运动精度的方法
CN103791868A (zh) 一种基于虚拟球的空间标定体及其标定方法
CN108332784B (zh) 一种距离测量验证方法
CN107588737B (zh) 一种基于线结构光的圆柱齿轮齿距偏差测量方法
CN108333576B (zh) 一种旋转式测距验证装置及方法
CN107024690B (zh) 一种基于无线测距的测距验证装置及方法
CN110986784B (zh) 基准坐标获取方法及其用途
CN106646413B (zh) 一种雷达组网垂线交叉融合定位方法及误差解算方法
US20170122718A1 (en) Method for measuring slant wall thickness dimension of hub
CN106772332B (zh) 一种旋转式距离测量验证方法
CN107024689B (zh) 一种实验室测距验证装置及方法
CN105352459A (zh) 一种测边前方交会测点的方法
CN102564383B (zh) 基于轴面角确定三轴磁传感器轴间角的方法
CN104751005A (zh) 一种基于正交实验的平面度误差评定方法
CN106595472B (zh) 摄影测量系统的精度确定方法
CN106772333B (zh) 一种基于无线测距的距离测量验证方法
CN116858181A (zh) Cpiii测量方案与测量方法
JP6197261B2 (ja) 測定機の校正方法及びその装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20191217

Address after: Huiying economic and Technological Development Zone Jiaozhou city Shandong province Qingdao 266000 Street No. 2

Applicant after: Qingdao apulse Intellectual Property Management Co. Ltd

Address before: Huiying economic and Technological Development Zone Jiaozhou city Shandong province Qingdao 266000 Street No. 2

Applicant before: QINGDAO R & D INSTITUTE, XI'AN JIAOTONG UNIVERSITY

Applicant before: Qingdao apulse Intellectual Property Management Co. Ltd

TA01 Transfer of patent application right
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20200408

Address after: 311399 second floor, West 7th room, building 7, 28 Jiangnan Road, Jincheng Street, Lin'an District, Hangzhou City, Zhejiang Province

Applicant after: Hangzhou Lin'an Feixiang land mapping planning and Design Co., Ltd

Address before: Huiying economic and Technological Development Zone Jiaozhou city Shandong province Qingdao 266000 Street No. 2

Applicant before: QINGDAO HANXING INTELLECTUAL PROPERTY OPERATION MANAGEMENT Co.,Ltd.

TA01 Transfer of patent application right
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant