CN108627799B - 定位通信设备、定位方法及计算机存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种定位通信设备、定位方法及计算机存储介质。所述定位通信设备，包括：第一天线支架，第一定位天线组，位于所述第一天线支架的两端，至少用于接收信标发送的定位信号；第二天线支架，与所述第一天线支架成预设角度；第二定位天线组，位于所述第二天线支架的两端，至少用于接收信标发送的定位信号；选择切换模组，分别与所述至少两个定位天线组；处理模组，与所述选择切换模组连接，用于控制所述选择切换模组导通所述第一定位天线组或所述第二定位天线组；根据所述第一定位天线组和/或所述第二定位天线组接收的信标发射的定位信号，确定出所述信标相对于定位通信设备的方位信息。

Description

定位通信设备、定位方法及计算机存储介质

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种定位通信设备、定位方法及计算机存储介质。

背景技术

随着科学技术的不断发展，通信定位技术得到了快速的发展，特别是超宽带(Ultra Wide Band，UWB)无载波通信技术。UWB在早期被用来应用在近距离高速数据传输，近年来开始利用其亚纳秒级超窄脉冲来做近距离精确定位。

UWB定位具有精度高、体积小、功耗低等特点，具有广阔的应用前景。尤其是采用到达相位差(Phase Difference of Arrival，PDOA)基于信号到达角度的定位算法进行定位时，在理想情况下可以取得较高的定位精度。采用PDOA方法定位时，系统分为两部分，一部分叫做锚节点，另一部分叫做信标。信标可以发送供锚节点定位的定位信号。所述锚节点根据接收到的定位信号，可以确定出信标相对于自身的方位信息。

如图1所示，由于信标的天线是全方位的天线，基于两个天线的接收到一个信标的角度差会计算出来两个方位信息。例如，信标实际在位置2，锚节点通过检测认为信标可能在位置1，也可能在位置2，从而导致无法精确定位信标。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例期望提供一种定位通信设备、定位方法及计算机存储介质，至少部分解决上述问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

第一方面，本发明实施例提供一种定位通信设备，包括：

第一天线支架；

第一定位天线组，位于所述第一天线支架的两端，至少用于接收信标发送的定位信号；

第二天线支架，与所述第一天线支架成预设角度；

第二定位天线组，位于所述第二天线支架的两端，至少用于接收信标发送的定位信号；

选择切换模组，分别与所述至少两个定位天线组；

处理模组，与所述选择切换模组连接，用于控制所述选择切换模组导通所述第一定位天线组或所述第二定位天线组；根据所述第一定位天线组和/或所述第二定位天线组接收的信标发射的定位信号，确定出所述信标相对于定位通信设备的方位信息。

可选地，所述处理模组，具体用于在定位的起始时刻，控制所述选择切换模组依次导通所述第一定位天线组及所述第二定位天线组，并根据所述第一定位天线组及所述第二定位天线组分别接收的定位信号确定出所述信标的初始方位信息；在确定出所述初始方位信息之后，根据导通的所述第一定位天线组或所述第二定位天线组接收的定位信号，及前一个时刻的方位信息，确定出当前时刻所述信标相对于所述定位通信设备的方位信息。

可选地，所述处理模组，具体用于根据所述第一定位天线组接收的定位信号获得两个备选方位信息；根据所述第二定位天线组接收的定位信号获得两个备选方位信息；根据四个所述备选方位信息中差值满足预设条件的两个所述备选方位信息，确定所述初始方位信息。

可选地，所述处理模组，具体用于根据导通的一个定位天线组接收的定位信号确定出所述信标的两个备选方位信息；将所述前一个时刻的方位信息，与两个所述备选方位信息分别进行比对；选择与所述前一时刻的方位信息差异更小的所述备选方位信息作为所述当前时刻的方位信息。

可选地，所述处理模组，具体用于控制所述选择切换模组在每一个定位周期内分时导通所述第一定位天线组及所述第二定位天线组，并根据所述第一定位天线组及所述第二定位天线组分别接收的定位信号，确定出当前定位周期内所述信标的方位信息。

可选地，所述处理模组，具体所述方位信息，确定所述信标是否越过所述第一定位天线组与所述第二定位天线组的定位交界指定角度；若所述信标越过所述定位交界所述指定角度，控制所述选择切换模组导通的定位天线组。

可选地，所述第二天线支架的端部，连接在所述第一天线支架的端部，且与所述第一天线支架成所述预设角度。

可选地，所述第二天线支架的中部，连接在所述第二天线支架的中部，且与所述第一天线支架成所述预设角度。

可选地，所述预设角度为80至100°。

第二方面，本发明实施例提供一种定位方法，包括：

控制选择切换模组导通第一定位天线组或第二定位天线组；

根据所述第一定位天线组和/或所述第二定位天线组接收的信标发射的定位信号，确定出所述信标相对于定位通信设备的方位信息。

可选地，所述方法还包括：

在定位的起始时刻，控制所述选择切换模组依次导通所述第一定位天线组及所述第二定位天线组；

根据所述第一定位天线组及所述第二定位天线组分别接收的定位信号确定出所述信标的初始方位信息；

所述根据所述第一定位天线组和/或所述第二定位天线组接收的信标发射的定位信号，确定出所述信标相对于定位通信设备的方位信息，包括：

在确定出所述初始方位信息之后，根据导通的所述第一定位天线组或所述第二定位天线组接收的定位信号，及前一个时刻的方位信息，确定出当前时刻所述信标相对于所述定位通信设备的方位信息。

可选地，所述根据所述第一定位天线组及所述第二定位天线组分别接收的定位信号确定出所述信标的初始方位信息，包括：

根据所述第一定位天线组接收的定位信号获得两个备选方位信息；

根据所述第二定位天线组接收的定位信号获得两个备选方位信息；

根据四个所述备选方位信息中差值满足预设条件的两个所述备选方位信息，确定所述初始方位信息。

可选地，所述在确定出所述初始方位信息之后，根据导通的所述第一定位天线组或所述第二定位天线组接收的定位信号，及前一个时刻的方位信息，确定出当前时刻所述信标相对于所述定位通信设备的方位信息，包括：

根据导通的定位天线组接收的定位信号确定出所述信标的两个备选方位信息；

将所述前一个时刻的方位信息，与两个所述备选方位信息分别进行比对；

选择与所述前一时刻的方位信息差异更小的所述备选方位信息作为所述当前时刻的方位信息。

可选地，所述控制选择切换模组导通第一定位天线组或第二定位天线组，包括：

控制所述选择切换模组在每一个定位周期内分时导通所述第一定位天线组及所述第二定位天线组；

所述根据所述第一定位天线组和/或所述第二定位天线组接收的信标发射的定位信号，确定出所述信标相对于定位通信设备的方位信息，包括：

根据所述第一定位天线组及所述第二定位天线组分别接收的定位信号，确定出当前定位周期内所述信标的方位信息。

可选地，所述方法还包括：

根据前一个时刻的方位信息，确定所述信标是否越过所述第一定位天线组与所述第二定位天线组的定位交界指定角度；

若所述信标越过所述定位交界所述指定角度，控制所述选择切换模组导通的定位天线组。

第三方面，本发明实施例提供一种计算机存储介质，存储有计算机可执行指令；所述计算机可执行指令被执行后，能够实现前述一个或多个技术方案提供的定位方法。

本发明实施例的技术方案中，一方面，定位通信设备提供两个定位天线组，两个定位天线组安装在成预设角度的两个安装支架上，如此，一个信标发送的定位信号可能会被两个定位天线组检测到，如此若根据一个定位天线组接收的定位信号无法确定信标的具体位置时，可以根据另一个定位天线组接收的定位信号获得当前时刻或历史时刻位置信息辅助本次的信标的精确定位，从而解决现有技术中无法精确定位信标的问题。

另一方面，2个定位天线组通过选择切换模组与处理模组连接，如此，多个定位天线组可以共用一个处理模组，减少了处理模组的个数，简化了定位通信设备的结构，降低了定位通信设备的硬件成本，有利于定位通信设备的小型化及轻薄化。

附图说明

图1为一种定位通信设备的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的第一种定位通信设备的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的第二种定位通信设备的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的定位交界的示意图；

图5为本发明实施例提供的第一种定位方法的流程示意图；

图6为本发明实施例提供的第二种定位方法的流程示意图

图7为本发明实施例提供的第三种定位通信设备的结构示意图。

具体实施方式

以下结合说明书附图及具体实施例对本发明的技术方案做进一步的详细阐述。

如图2所示，本实施例提供一种定位通信设备，包括：

第一天线支架111；

第一定位天线组112，位于所述第一天线支架111的两端，至少用于接收信标发送的定位信号；

第二天线支架121，与所述第一天线支架111成预设角度；

第二定位天线组122，位于所述第二天线支架121的两端，至少用于接收信标发送的定位信号；

选择切换模组130，分别与所述至少两个定位天线组；

处理模组140，与所述选择切换模组130连接，用于控制所述选择切换模组130导通所述第一定位天线组112或所述第二定位天线组122；根据所述第一定位天线组112和/或所述第二定位天线组122接收的信标发射的定位信号，确定出所述信标相对于定位通信设备的方位信息。

该定位通信设备可为UWB定位系统的锚节点。

在本实施例中，一个所述定位通信设备包括两个定位天线组，分别是第一定位天线组112及第二定位天线组122。每一个所述定位天线组包括两根定位天线，这两根定位天线间隔设置。例如，这两个定位天线设置在同一个天线支架上。该天线之间可设置有水平的承载面，例如，两根定位天线设置在同一块水平的印刷电路板(Printed Circuit Board，PCB)的不同位置。在本实施例中，所述定位天线可为全向天线，可以接收360度范围内的信号，从而定位范围可为360度。故如图1所示，定位天线无法区分出该信标具体是位于位置1，还是位于位置2。

在一个实施例中，一个定位天线组包括两个分离设置的定位天线，如此，一个定位天线组接收到的两根定位天线相对于信标的位置不同，故接收到的定位信号的接收时间不同，所述处理模组140可以根据一个定位天线组中两根定位天线接收到定位信号的时间差，可以计算出信标相对于两根定位天线相位差，例如，可以计算出所述信标相对于对应的定位天线组的承载面中心点的方位角；再确定出方位角之后，还可以根据定位信号的携带的发送时间和实际接收时间，并根据定位信号的传输速率确定出信标距离所述定位通信设备的距离。故在本实施例中，所述方位信息至少包括：方位角；在一些实施例中，所述方位信息除了所述方位角以外，还包括信标相对于所述定位通信设备的距离等信息。

所述选择切换模组130可包括双刀单掷开关，选择切换模组130一个时刻仅能够导通一个定位天线组中的两根天线，若导通一个定位天线组则另一个定位天线组不能导通。

所述处理模组140可为各种类型的处理器或处理电路，例如，微处理器、数字信号处理器、可编程阵列或专用集成电路等。

在另一些实施例中，所述通信定位设备中的处理模组140可以采用双向测距确定出信标相对于定位通信设备的方位信息。例如，定位通信设备与信标采用双向测距(Two-Way Ranging，TWR)的方法信标的定位。为了定位信标，每次测距需要基于3次通信。

第一，信标发送第一定位信号，该第一定位信号携带有第一定位信号的发射时间tt1；定位通信设备导通的定位天线组接收第一定位信号，并记录第一定位信号的接收时间ta1；

第二，定位通信设备导通的定位天线组发送第二定位信号，该第二定位信号携带有第二定位信号的发射时间tt2；信标接收第二定位信号，并记录第二定位信号的接收时间ta2；

第三，信标发送第三定位信号，该第二定位信号携带有第三定位信号的发射时间tt3；定位通信设备导通的定位天线组接收第二定位信号，并记录第三定位信号的接收时间ta3；

第四，定位通信设备按照如下公式进行计算；

T roundl＝tt2-ttl；

T replyl＝ta2-tal；

T round2＝ta3-ta2；

T reply2＝tt3-tt2。

T roundl表示第一定位信号从信标发送到通信定位设备接收的用时，T replyl表示定位通信设备反馈第二定位信号的用时。

T round2表示第二定位信号从定位通信设备发送到信标接收到反馈的用时，Treply2表示信标发送第三定位信号的用时。

T＝(Troundl-Treply l)/2就为第一定位信号从信标发送到定位通信设备的在途时间。因此，信标设备与定位通信设备的距离DIS；DIS＝T*V。V为信号传播速度，为己知量。

上述提供了一个定位天线组至少通过接收信标发送的定位信号，确定出信标相对于定位通信设备的方位信息。同时若定位天线组是全向定位天线，则可以侦测360度范围内信标发射的定位信号，如此，如图3所示，处理模组140会基于第一定位天线组112接收的定位信号计算得到两个备选方位信息，但是处理模组140需要进一步选择出能够精确表征当前信标的实际方位的方位信息。

在一些实施例中，所述处理模组140会控制选择切换模组130在每一个定位周期内分时导通第一定位天线组112或第二定位天线组122；在本实施例中一个定位周期的时间可能非常短、例如，10毫秒、5毫秒等。如此两个定位天线组虽然在不同的时间被导通，但是在第一定位天线组112及第二定位天线组122导通的时间内，由于信标运动的连续性，信标相对于定位通信设备的位置可能没有发生变化或者变化很小，如此，在一个定位周期内处理模组140会基于两个定位天线组得到的4个备选方位信息，然后通过对这4个备选方位信息的比对处理等，确定出信标当前的方位信息。

在上一个实施例中，选择切换模组130需要在每一个定位周期都进行一次切换，第一定位天线组112及第二定位天线组122每一定位周期都会导通一次。

在另一个实施例中，为了减少选择切换模组130的切换次数，降低选择切换模组130切换产生的功耗，在本实施例中，所述处理模组140，具体用于在定位的起始时刻，控制所述选择切换模组130依次导通所述第一定位天线组112及所述第二定位天线组122，并根据所述第一定位天线组112及所述第二定位天线组122分别接收的定位信号确定出所述信标的初始方位信息；在确定出所述初始方位信息之后，根据导通的所述第一定位天线组112或所述第二定位天线组122接收的定位信号，及前一个时刻的方位信息，确定出当前时刻所述信标相对于所述定位通信设备的方位信息。

如此，仅有在定位的起始时刻，会依次导通两个定位天线组，从而确定出信标的初始方位信息，然后再根据信标运动的连续性，即信标的运动在极短的时间内不会产生突变，利用当前导通的一个定位天线组接收到的定位信号可以获得两个备选方位信息，然后与前一时刻得到的方位信息进行比对，选择两个备选方位信息中与前一时刻的方位信息更加接近的一个备选方位信息作为当前时刻的方位信息，如此，循环往复显然可以实现信标的精确定位。

在本发明实施例中，利用两个定位天线组来定位信标的位置，但是两个定位天线组通过一个硬件成本更低且结构更加简单的选择切换模组130共用一个处理模组140，减少了造假更高的处理模组140的个数，从而降低了硬件成本。

例如，处理模组140会基于第一定位天线组112接收的定位信号计算出两个备选方位信息，并会基于第二定位天线组122接收的定位信号计算出两个备选方位信息，再比对这4个备选方位信息，若4个备选方位信息中有两个备选方位信息相同或相近，则认为这两个备选方位信息是能够精确表征信标的实际方位的，故会根据这两个备选方位信息确定出信标的初始方位信息。例如，计算这两个备选方位信息的均值，该均值作为所述初始方位信息。又例如，从所述备选方位信息中随机选择一组作为所述初始方位信息。再例如，根据相同或相近的两个备选方位信息，确定出当前信标与第一定位天线组112的相对角度，及当前信标与第二定位天线组122的相对角度。每一个定位天线组的不同定位角度的定位精确度不同，故可以根据相对角度与定位精度的对应关系，从两个备选方位信息中选择出定位精度更高的一个作为所述方位信息。例如，定位天线组A提供的备选方位信息1及定位天线组B提供的备选方位信息2之间的差值在预设范围内，处理模组140再根据备选方位信息1及备选方位信息2确定出初始方位信息时，根据备选方位信息1确定出信标相对于定位天线组A的相对角度，根据备选方位信息2确定出信标相对于定位天线组B的相对角度；然后结合相对角度与定位精度的对应关系，若备选方位信息1对应的定位精度高，则将备选方位信息1作为所述初始方位信息，若备选方位信息2对应的定位精度稿，则将备选方位信息2作为所述方位信息。

本实施例提供的定位天线组均为360度的全向天线，但是在一定的情况下，定位天线组的正面对定位信号的接收能力是更强的，而定位天线组的背面对定位信号的接收能力稍弱。在本实施例中为了实现信标的精确定位，会根据信标的方位信息进行导通的定位天线组的切换。可选地，如图4所示，所述处理模组140，具体根据所述前一个时刻的方位信息，确定所述信标是否越过所述第一定位天线组112与所述第二定位天线组122的定位交界指定角度；若所述信标越过所述定位交界所述指定角度，控制所述选择切换模组130导通的定位天线组。

例如，以所述定位通信设备所在位置为起点设置有两个定位天线组的定位交界。若信标越过定位交界指定角度，才进行导通的定位天线组的切换，否则维持原来的定位天线组的导通状态。所述指定角度可为10度、5度或15度等取值，通过指定角度的设置，信标不会一越过定位交界就切换导通的定位天线组，故减少信标在定位交界处来回移动导致的不必要的切换，减少了选择切换模组130不必要的导通切换。

例如，信标相对于定位通信设备逆时针转动，越过第一定位天线组112及第二定位天线组122的定位交界，并继续向第一定位天线组112移动的角度超过指定角度，则此时选择切换模组130会从导通第二定位天线组122切换到导通第一定位天线组112，从而利用第一定位天线组112接收定位信号来定位信标。再例如，信标相对于定位通信设备逆时针转动，越过第一定位天线组112及第二定位天线组122的定位交界，并继续想第二定位天线组122移动的角度超过指定角度，则此时选择切换模组130导通第一定位天线组112切换到导通第二定位天线组122。

在完成信标的初始方位信息的确定之后，会根据初始方位信息选择出定位阶段初始导通的定位天线组，初始导通的定位天线组可为第一定位天线组112或第二定位天线组122。例如，若根据初始方位信息确定出，第一定位天线组112的正面朝向所述信标，则初始导通的定位天线组可为第一定位天线组112，如第二定位天线组122的正面朝向所述信标，则初始导通的定位天线组可为第二定位天线组122。进一步地如，第一定位天线组112的正面朝向所述信标且第二定位天线组122的背面朝向所述信标，则初始导通的定位天线组可为第一定位天线组112；若第二定位天线组122的正面朝向所述信标且第一定位天线组112的背面朝向所述信标，则初始导通的定位天线组可为第二定位天线组122；其他情况下定位阶段的初始时刻可以随机导通一个定位天线组，或者，直接选择当前导通的定位天线组为初始导通的定位天线组。

如图2所示，所述第二天线支架的端部，连接在所述第一天线支架的端部，且与所述第一天线支架成所述预设角度。

如图3所示，所述第二天线支架的中部，连接在所述第二天线支架的中部，且与所述第一天线支架成所述预设角度。若第二天线支架的中部与第一天线支架的中部连接，则第一天线支架和第二天线支架呈十字架。

可选地，所述预设角度为80至100°。在一些实施例中，所述预设角度可选为85至95°，进一步地，所述预设角度可为90°。

如图5所示，本实施例提供一种定位方法，包括：

步骤S110：控制选择切换模组导通第一定位天线组或第二定位天线组；

步骤S120：根据所述第一定位天线组和/或所述第二定位天线组接收的信标发射的定位信号，确定出所述信标相对于定位通信设备的方位信息。

本实施例提供的定位方法应用于前述的定位通信设备中。在本实施例中选择切换模组切换模组导通第一定位天线组或第二定位天线组。

结合第一定位天线组及第二定位天线组中至少一个接收的定位信号，计算出信标的方位信息。

可选地，如图6所示，所述方法还包括：

步骤S101：在定位的起始时刻，控制所述选择切换模组依次导通所述第一定位天线组及所述第二定位天线组；

步骤S102：根据所述第一定位天线组及所述第二定位天线组分别接收的定位信号确定出所述信标的初始方位信息；

所述步骤S120可包括步骤S121；所述步骤S121可包括：

在确定出所述初始方位信息之后，根据导通的所述第一定位天线组或所述第二定位天线组接收的定位信号，及前一个时刻的方位信息，确定出当前时刻所述信标相对于所述定位通信设备的方位信息。

在这种方式中，在定位的起始时刻依次导通了第一定位天线组及第二定位天线组，会得到4个备选方位信息，通过该4个备选方位信息的处理会得到该信标的初始方位信息，如此后续下一个时刻进行定位时，可以仅根据导通的一个定位天线组接收的定位信号获得2个备选方位信息，再结合初始方位信息得到信标的当前方位信息。

例如，所述步骤S102可包括：

根据所述第一定位天线组接收的定位信号获得两个备选方位信息；

根据所述第二定位天线组接收的定位信号获得两个备选方位信息；

根据四个所述备选方位信息中差值满足预设条件的两个所述备选方位信息，确定所述初始方位信息。

例如，若2个备选方位信息的差值为0或者接近0，或者位于给定的范围内，则可认为这2个备选方位信息的差值满足预设条件。

可选地，在确定出所述初始方位信息之后，根据导通的所述第一定位天线组或所述第二定位天线组接收的定位信号，及前一个时刻的方位信息，确定出当前时刻所述信标相对于所述定位通信设备的方位信息，包括：根据导通的定位天线组接收的定位信号确定出所述信标的两个备选方位信息；将所述前一个时刻的方位信息，与两个所述备选方位信息分别进行比对；选择与所述前一时刻的方位信息差异更小的所述备选方位信息作为所述当前时刻的方位信息。

可选地，所述步骤S110可包括步骤S111；如图7所示，所述步骤S111可包括：控制所述选择切换模组在每一个定位周期内分时导通所述第一定位天线组及所述第二定位天线组。在该实施例中选择切换模块会在每一个定位周期分时导通第一定位天线组及第二定位天线组，但是一个时刻仅有一个定位天线组是导通的。

对应地，所述步骤S120可包括步骤S122；所述步骤S122可包括：根据所述第一定位天线组及所述第二定位天线组分别接收的定位信号，确定出当前定位周期内所述信标的方位信息。

例如，所述步骤S122可包括：

根据所述第一定位天线组接收的定位信号，计算出出当前定位周期的两个备选方位信息；

根据所述第二定位天线组接收的定位信号，计算出出当前定位周期的两个备选方位信息；

比对当前4个备选方位信息，若存在2个备选方位信息的差值满足预设条件，则根据这两个备选方位信息确定信标在当前定位周期内的方位信息。

在还有一些实施例中，所述方法还包括：

根据前一个时刻的方位信息，确定所述信标是否越过所述第一定位天线组与所述第二定位天线组的定位交界指定角度；

若所述信标越过所述定位交界所述指定角度，控制所述选择切换模组导通的定位天线组。

本实施例还提供过一种计算机存储介质，存储有计算机可执行指令；所述计算机可执行指令被执行后，能够实现前述一个或多个技术提供的定位方法，例如，图4至图7所示的定位方法中一个或几个。

本实施例提供的计算机可执行指令可为各种程序或软件，该程序可为计算机的源代码或目标代码等。

所述计算机存储介质可为各种类型的存储介质，可为包括：光盘、移动硬盘、闪盘、随机存储介质或只读存储介质等。所述计算机存储介质可选为非瞬间存储介质。

以下结合上述实施例提供几个具体示例：

示例1：

本示例提供一种定位通信设备，包括两组UWB天线组；一个UWB天线组为前述的一个定位天线组。

该定位通信设备还包括：切换开关芯片及UWB信号处理芯片，该切换开关芯片对应于前述选择切换模组，可以用于选择一个UWB天线组被导通到UWB信号处理芯片。

UWB信号处理芯片为前述处理模组的一种。

将2个UWB天线组如图2所示的摆放，采用2个UWB天线组正交摆放，但是值得注意的是：2个UWB天线组即使不是正交，而是夹角在90°左右也是可以的，例如2个UWB天线组所安装的两个支架之间的角度为100°。两个UWB天线组则包括：UWB天线1，UWB天线2，UWB天线3，UWB天线4。当信标相对于UWB天线1及UWB天线2为对称摆放的时，UWB天线1及UWB天线2接收端无法分辨信标的位置，但是UWB天线3及UWB天线4，对信标会得到不一样的反应，当信标处于上方时候，信标到UWB天线3的距离小于到UWB天线4的距离，但是当信标在下方的时候，信标到UWB天线3的距离大于到UWB天线4的距离，如此就判断出了信标在上方还是在下方。

在UWB开机开始工作的时候，分别控制切换开关芯片按照设定好的顺序，控制两个UWB天线组依次的连接到UWB信号处理芯片上，完成信标的初始定位；如先连接横向的UWB天线组，计算出信标的位置，一般由于不能分辨出信标到底是在天线组的前方还是后方，可以将这两种位置都作为初始位置的备选至，但是依据这两个位置计算信标和纵向的天线组的夹角，再切换纵向天线组和UWB信号处理芯片连接，如此获取信标与纵向UWB天线的夹角，然后与前一步骤计算的夹角进行比对，保留夹角误差最小的那个位置，认为其为初始位置。

当信标进行移动的时候，始终记录历史时刻的方位信息，并重新检测并更新的信标位置，由于信标位置不能突变，因此可以借助连续运动的这一特点，不断的将计算出来的新位置与历史位置进行对比，保留位置变化最小的点，认为其是新的信标位置。

当信标移动到两个天线的交界处(定位交界)的时候，采用角度回滞的处理方法，即继续顺时针移动信标超过10°后，切换纵向天线组工作，而若在交界处继续是逆时针移动信标，则要移动要转动超过10°后才切换横向天线组工作，这里的回滞角度可以设置，不一定是严格的10°

定位启动的时候，用切换开关芯片分别接通不同的两个UWB天线组，采用两个UWB天线组天线综合的方法判断出信标的起始位置，然后在信标工作的时候，依据信标的运动是连续的这一特点，只采用一个UWB天线组去确定信标的位置(一组天线实际能得到两个位置，但是另一个位置不满足运动连续特点)，当信标位置快超出一个UWB天线组的强覆盖范围的时候，切换到另一个UWB天线组进行定位，同时防止来回切换，加入了一个过渡回滞角度区域，区域角度可以是交界处向前10°和向后10°，另外这个角度10°不是固定死的，可以变动。

采用切换开关芯片来切换连接到UWB信号处理芯片上的UWB天线组，可以实现信标的精确定位。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，如：多个单元或组件可以结合，或可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的各组成部分相互之间的耦合、或直接耦合、或通信连接可以是通过一些接口，设备或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性的、机械的或其它形式的。

上述作为分离部件说明的单元可以是、或也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是、或也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，也可以分布到多个网络单元上；可以根据实际的需要选择其中的部分或全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各实施例中的各功能单元可以全部集成在一个处理模块中，也可以是各单元分别单独作为一个单元，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中；上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：移动存储设备、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (14)

1.一种定位通信设备，其特征在于，包括：

第一天线支架；

第一定位天线组，位于所述第一天线支架的两端，至少用于接收信标发送的定位信号；

第二天线支架，与所述第一天线支架成预设角度；

第二定位天线组，位于所述第二天线支架的两端，至少用于接收信标发送的定位信号；

选择切换模组，分别与所述至少两个定位天线组；

处理模组，与所述选择切换模组连接，用于控制所述选择切换模组导通所述第一定位天线组或所述第二定位天线组；根据所述第一定位天线组和/或所述第二定位天线组接收的信标发射的定位信号，确定出所述信标相对于定位通信设备的方位信息；

所述处理模组，具体用于根据前一个时刻的方位信息，确定所述信标是否越过所述第一定位天线组与所述第二定位天线组的定位交界指定角度；若所述信标越过所述定位交界所述指定角度，控制所述选择切换模组导通的定位天线组；其中，

所述第一定位天线组与所述第二定位天线组均为360度的全向天线。

2.根据权利要求1所述的定位通信设备，其特征在于，

所述处理模组，具体用于在定位的起始时刻，控制所述选择切换模组依次导通所述第一定位天线组及所述第二定位天线组，并根据所述第一定位天线组及所述第二定位天线组分别接收的定位信号确定出所述信标的初始方位信息；在确定出所述初始方位信息之后，根据导通的所述第一定位天线组或所述第二定位天线组接收的定位信号，及前一个时刻的方位信息，确定出当前时刻所述信标相对于所述定位通信设备的方位信息。

3.根据权利要求2所述的定位通信设备，其特征在于，

所述处理模组，具体用于根据所述第一定位天线组接收的定位信号获得两个备选方位信息；根据所述第二定位天线组接收的定位信号获得两个备选方位信息；根据四个所述备选方位信息中差值满足预设条件的两个所述备选方位信息，确定所述初始方位信息。

4.根据权利要求2所述的定位通信设备，其特征在于，

所述处理模组，具体用于根据导通的一个定位天线组接收的定位信号确定出所述信标的两个备选方位信息；将所述前一个时刻的方位信息，与两个所述备选方位信息分别进行比对；选择与所述前一时刻的方位信息差异更小的所述备选方位信息作为所述当前时刻的方位信息。

5.根据权利要求1所述的定位通信设备，其特征在于，

所述处理模组，具体用于控制所述选择切换模组在每一个定位周期内分时导通所述第一定位天线组及所述第二定位天线组，并根据所述第一定位天线组及所述第二定位天线组分别接收的定位信号，确定出当前定位周期内所述信标的方位信息。

6.根据权利要求1至5任一项所述的定位通信设备，其特征在于，

所述第二天线支架的端部，连接在所述第一天线支架的端部，且与所述第一天线支架成所述预设角度。

7.根据权利要求1至5任一项所述的定位通信设备，其特征在于，

所述第二天线支架的中部，连接在所述第二天线支架的中部，且与所述第一天线支架成所述预设角度。

8.根据权利要求1至5任一项所述的定位通信设备，其特征在于，

所述预设角度为80至100°。

9.一种定位方法，其特征在于，包括：

控制选择切换模组导通第一定位天线组或第二定位天线组；

根据所述第一定位天线组和/或所述第二定位天线组接收的信标发射的定位信号，确定出所述信标相对于定位通信设备的方位信息；

所述方法还包括：

根据前一个时刻的方位信息，确定所述信标是否越过所述第一定位天线组与所述第二定位天线组的定位交界指定角度；

若所述信标越过所述定位交界所述指定角度，控制所述选择切换模组导通的定位天线组；其中，

所述第一定位天线组与所述第二定位天线组均为360度的全向天线。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，

所述方法还包括：

在定位的起始时刻，控制所述选择切换模组依次导通所述第一定位天线组及所述第二定位天线组；

根据所述第一定位天线组及所述第二定位天线组分别接收的定位信号确定出所述信标的初始方位信息；

所述根据所述第一定位天线组和/或所述第二定位天线组接收的信标发射的定位信号，确定出所述信标相对于定位通信设备的方位信息，包括：

在确定出所述初始方位信息之后，根据导通的所述第一定位天线组或所述第二定位天线组接收的定位信号，及前一个时刻的方位信息，确定出当前时刻所述信标相对于所述定位通信设备的方位信息。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，

所述根据所述第一定位天线组及所述第二定位天线组分别接收的定位信号确定出所述信标的初始方位信息，包括：

根据所述第一定位天线组接收的定位信号获得两个备选方位信息；

根据所述第二定位天线组接收的定位信号获得两个备选方位信息；

根据四个所述备选方位信息中差值满足预设条件的两个所述备选方位信息，确定所述初始方位信息。

12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，

所述在确定出所述初始方位信息之后，根据导通的所述第一定位天线组或所述第二定位天线组接收的定位信号，及前一个时刻的方位信息，确定出当前时刻所述信标相对于所述定位通信设备的方位信息，包括：

根据导通的定位天线组接收的定位信号确定出所述信标的两个备选方位信息；

将所述前一个时刻的方位信息，与两个所述备选方位信息分别进行比对；

选择与所述前一时刻的方位信息差异更小的所述备选方位信息作为所述当前时刻的方位信息。

13.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，

所述控制选择切换模组导通第一定位天线组或第二定位天线组，包括：

控制所述选择切换模组在每一个定位周期内分时导通所述第一定位天线组及所述第二定位天线组；

所述根据所述第一定位天线组和/或所述第二定位天线组接收的信标发射的定位信号，确定出所述信标相对于定位通信设备的方位信息，包括：

根据所述第一定位天线组及所述第二定位天线组分别接收的定位信号，确定出当前定位周期内所述信标的方位信息。

14.一种计算机存储介质，存储有计算机可执行指令；所述计算机可执行指令被执行后，能够实现权利要求9至13任一项提供的定位方法。

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