CN109633528A - 一种位置确定系统、方法、设备和介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种位置确定系统、方法、设备和介质，本发明的位置确定系统，包括：发射器，用于向各接收器发送测距电磁波信号，并接收各接收器返回的反馈信号，根据测距电磁波信号和各反馈信号确定发射器到各接收器之间的距离信息，将各距离信息发送至处理器；处理器，用于基于接收到的各距离信息以及各接收器的位置信息，确定与发射器对应的待测量对象的位置信息。本申请实施例通过发射器、接收器和处理器来确定待测对象的位置信息，提高了得到待测对象的位置信息的准确度，而且减少了确定待测量对象的位置信息消耗的时间，提高了确定待测量对象位置信息的效率。
Description
技术领域
本申请涉及通信技术领域，尤其涉及一种位置确定系统、方法、设备和介质。
背景技术
在现今社会，环境污越来越严重，森林面积越来越少，珍惜植物的数量也在不断减少，为了了解植物的分布情况，需要构建森林模型查看植物的分布情况。
现有技术中，在建立森林模型时，工作人员需要通过塑料绳和桩子对森林中划分区域，根据测量的数据估算出被划分区域内的植物的位置，进而通过人工的方式将植物的位置输入到计算机设备中，通过计算机设备显示各个植物的位置。但是，通过人工测量的方式效率低下，浪费时间，而且在森林环境不好时，给工作人员作业带来难度。
发明内容
有鉴于此，本申请的目的在于提供了一种位置确定系统、方法、设备和介质，以解决现有技术中确定森林中各个树的位置效率低的问题。
第一方面，本申请实施例提供了一种位置确定系统，包括：发射器、至少三个接收器和处理器，所述发射器与各所述接收器通信连接，所述发射器与所述处理器通信连接；
所述发射器，用于向各所述接收器发送测距信号，并接收各所述接收器返回的反馈信号，根据所述测距信号和各所述反馈信号确定所述发射器到各所述接收器之间的距离信息，将各所述距离信息发送至所述处理器；
所述处理器，用于基于接收到的各所述距离信息以及各所述接收器的位置信息，确定与所述发射器对应的待测量对象的位置信息。
可选的，所述发射器根据所述测距信号和各所述反馈信号确定所述发射器到各所述接收器之间的距离信息，包括：
针对每个接收器，根据所述测距信号的发射时间以及该接收器返回的反馈信号的时间，确定所述发射器到该接收器之间的距离信息。
可选的，所述处理器具体用于：
将各所述距离信息和各所述接收器的位置信息输入到与各所述接收器对应的距离计算公式中，得到所述发射器的位置信息。
可选的，所述处理器在所述确定所述发射器的位置信息之后还用于：
基于与所述发射器对应的待测量对象的位置信息，构建三维模型图。
可选的，所述待测量对象的位置信息为三维位置信息。
第二方面，本申请实施例提供了一种位置确定方法，包括：
发射器向各接收器发送测距信号，并接收各所述接收器返回的反馈信号，根据所述测距信号和各所述反馈信号确定所述发射器到各所述接收器之间的距离信息，将各所述距离信息发送至处理器；
所述处理器基于接收到的各所述距离信息以及各所述接收器的位置信息，确定与所述发射器对应的待测量对象的位置信息。
可选的，所述发射器根据所述测距信号和各所述反馈信号确定所述发射器到各所述接收器之间的距离信息，包括：
针对每个接收器，根据所述测距信号的发射时间以及该接收器返回的反馈信号的时间，确定所述发射器到该接收器之间的距离信息。
可选的，所述处理器基于接收到的各所述距离信息以及各所述接收器的位置信息，确定与所述发射器对应的待测量对象的位置信息，包括：
将各所述距离信息和各所述接收器的位置信息输入到与各所述接收器对应的距离计算公式中，得到所述发射器的位置信息。
第三方面，本申请实施例提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的方法的步骤。
第四方面，本申请实施例提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的方法的步骤。
本申请实施例提供了一种位置确定系统，通过发射器发射的信号来确定发射器与接收器之间的距离，处理器根据发射器与接收器之间的距离计算出发射器的位置信息，进而确定出待测对象的位置。通过发射器、接收器和处理器来确定待测对象的位置信息，不需要用户通过塑料绳拉线划定范围，节省了用户的劳动力，且不会遗留塑料绳，减轻了环境污染，提高了得到待测对象的位置信息的准确度，而且减少了确定待测量对象的位置信息消耗的时间，提高了确定待测量对象的位置信息的效率。
为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本申请实施例提供的一种位置确定系统的结构示意图；
图2为本申请实施例提供的一种计算接收器位置的流程示意图；
图3为本申请实施例提供的一种位置确定方法的流程示意图；
图4为本申请实施例提供的一种计算机设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
如图1所示，本申请提供了一种位置确定系统，包括：发射器101、至少三个接收器102和处理器103，所述发射器101与各所述接收器102通信连接，所述发射器101与所述处理器103通信连接；
所述发射器101，用于向各所述接收器102发送测距信号，并接收各所述接收器102返回的反馈信号，根据所述测距信号和各所述反馈信号确定所述发射器101到各所述接收器102之间的距离信息，将各所述距离信息发送至所述处理器103；
所述处理器103，用于基于接收到的各所述距离信息以及各所述接收器的位置信息，确定与所述发射器101对应的待测量对象的位置信息。
这里，发射器101用于检测发射器101与接收器102之间的距离，发射器101可以是但不限于雷达设备、超声波设备、红外线设备等；接收器102用于反射发射器101发送的测距信号，且可用于检测相邻接收器102之间的距离(下文详述)，接收器102可以是但不限于雷达设备、超声波设备、红外线设备等；处理器103可以是但不限于计算机设备、移动终端等；通信连接可以是无线连接，其中，发射器与接收器之间通过电磁波、红外线、超声波等，实现通信连接，测距信号包括但不限于电磁波、红外线、超声波等，反馈信号包括但不限于电磁波、红外线、超声波等，发射器与处理器之间的连接方式包括但不限于无线局域网(WLAN)、第一代移动通信技术(1G)、第二代移动通信技术(2G)、第三代移动通信技术(3G)、第四代移动通信技术(4G)、第五代移动通信技术(5G)等，本申请对此不予限制；距离信息为发射器101与接收器103之间的距离。
待测量对象是固定发射器101的被固定对象，如，植物、石头等，待测量对象的位置信息为三维位置信息。
在确定待测对象的位置信息过程中，将多个接收器中的各接收器设置在预设位置，接收器的数目可以根据实际情况确定，优选地，设置三个接收器，发射器101会依次测量发射器101到各接收器102之间的距离信息，并向处理器103发送测量的各个距离信息，其中，距离信息包括组号标识和发射器101与接收器102之间的距离，组号标识用来标记该距离信息是发射器101测量的第几组数据，组号标识可以用预设字符标识，如，数字、字母等，发射器101依次测量与三个接收器之间的距离信息，三个距离信息为一组数据，通过组号标识表征该组数据。
例如，组号标识为数字，该系统包括三个接收器102(如，接收器A，接收器B，接收器C)和一个发射器101，发射器固定在植物S上，发射器101的固定位置可以根据实际情况确定，多个接收器102设置在植物S周围，接收器102的位置可根据实际情况确定，发射器101依次测量的自身到三个接收器102之间的距离，发射器101测量自身到接收器A之间的距离为d，发射器101将距离d和组号标识1发送至处理器103，发射器101测量自身到接收器B之间的距离为e，发射器101将距离e和组号标识1发送至处理器103，发射器101测量自身到接收器C之间的距离为f，发射器101将距离f和组号标识1发送至处理器103，将组号标识1和各距离作为计算植物S的位置信息的一组数据，计算其他植物的位置信息的数据的测量方式与上述示例相同，此处不再进行示例。
处理器103接收到发射器101发送的各距离信息后，将所有距离信息整合成距离数据表，距离数据表包括组号标识与发射器101到各接收器102之间距离的对应关系。
延续上述发射器101工作过程的示例，处理器103得到的距离数据表为：组号标识1，对应的距离包括距离d、距离e、距离f。
如图2所示，测量发射器101与接收器102之间的距离之前，需计算出各接收器102的位置信息，当本申请的位置确定系统中包括3个接收器102(如，接收器A，接收器B，接收器C)时，计算各接收器102的位置信息的过程包括以下步骤：
201，分别固定接收器A、接收器B、接收器C，其中，三个接收器处于同一平面，但不属于同一直线；
202，接收器A向将接收器B发送测距信号，并接收接收器B的反馈信号，接收器A根据上述测距信号和反馈信号计算得到接收器A与接收器B之间的距离a，同理，计算得到接收器B与接收器C之间的距离b、接收器C与接收器A之间的距离c；
203，接收器A将计算得到的距离a发送至处理器103，接收器B将计算得到的距离b发送至处理器103，接收器C将计算得到的距离c发送至处理器103；
204，处理器103根据接收到的距离a、距离b、距离c，计算得到接收器A的二维位置信息为(X1，Y1)、接收器B的二维位置信息(X2，Y2)、接收器C的二维位置信息(X3，Y3)，其中，接收器A、接收器B、接收器C的二维位置信息处于坐标系的正方向；
205，基于接收器A的二维位置信息为(X1，Y1)、接收器B的二维位置信息(X2，Y2)、接收器C的二维位置信息(X3，Y3)建立三维坐标系，得到接收器A的三维坐标信息为(X1，Y1，Z1)、接收器B的三维坐标信息为(X2，Y2，Z1)、接收器C的三维坐标信息为(X3，Y3，Z1)。其中，接收器A、接收器B、接收器C，处于同一平面，但不属于同一直线，默认接收器A、接收器B、接收器C的坐标信息中Z轴坐标Z1为0。
例如，在上述计算接收器102位置信息的步骤4中，预设接收器A的位置为(0，0)，处理器103接收到的距离a，距离b，距离c，根据处理器103接收到的信息可知，接收器B的位置信息可以为(a，0)或(0，a)，本示例以接收器B的位置信息为(a，0)进行计算，根据公式
计算得到
Y3的取值为
即，接收器C的位置信息为其中，X1为0，Y1为0，X2为a，Y2为0。因接收器A、接收器B、接收器C，处于同一平面，但不属于同一直线，所以，在上述计算接收器102位置信息的步骤5建立的三维坐标系中，接收器A、接收器B、接收器C的Z轴坐标数值相同，接收器A的三维坐标信息为(0，0，0)、接收器B的三维坐标信息为(a，0，0)、接收器C的三维坐标信息为
所述发射器101根据所述测距信号和各所述反馈信号确定所述发射器101到各所述接收器102之间的距离信息，包括：
针对每个接收器102，根据所述测距信号的发射时间以及该接收器102返回的反馈信号的时间，确定所述发射器101到该接收器102之间的距离信息。
在发射器101中还包括微处理器，在发射器101测量发射器101和接收器102之间距离的过程中，发射器101的微处理器记录测距信号的发射时间，以及记录接收到接收器102返回的反馈信号的时间，计算发射测距信号的发射时间与接收反馈信号的接收时间的时间差，通过测距信号的速度与该时间的乘积得到的数值是发射器101与接收器102之间的距离值的2倍，则发射器101与接收器102之间的距离值为上述数值的一半。
例如，测距信号为电磁波，电磁波的速度为c，发射器101的微处理器记录测距信号的发射时间为t1，发射器101的微处理器记录测距信号的发射时间为t2，则发射器101与接收器102之间的距离值为
所述处理器103具体用于：
将各所述距离信息和各所述接收器102的位置信息输入到与各所述接收器102对应的距离计算公式中，得到所述发射器101的位置信息。
这里，距离计算公式用于根据两点的位置信息计算出两点间的距离。
具体实施中，处理器103根据接收到发射器101发送的距离信息得到距离数据表，针对每个组号标识对应的数据、各个接收器102的位置信息，以及距离计算公式，计算得到发射器101的位置信息。
延续上述处理器103的距离数据表的示例和计算接收器102位置信息的示例，根据距离数据表中的组号标识1对应的数据距离d、距离e、距离f，计算出发射器101的位置信息(X，Y，Z)，其中，发射器101的位置设置在三维坐标系的Z轴正方向，利用计算公式
计算得到
Z的取值为
其中，X1为0，Y1为0，X2为a，Y2为0，X3为Y3为
所述处理器103在所述确定所述发射器101的位置信息之后还用于：
基于与所述发射器101对应的待测量对象的位置信息，构建三维模型图。
这里，三维模型图是描绘现实中实物的虚拟画面。
具体的，将待测量对象的位置信息输入到三维建模软件(如，ARCGIS、3D StudioMax、Maya、Rhinocero等)中，通过该三维建模软件构建三维模型图。
若待测量对象是森林中的树木，则三维模型图中所描绘的画面是与现实地理环境对应的模拟地图中标记出树木的位置。
本申请的实施例，通过发射器、接收器和处理器组成位置确定系统，发射器发射的信号来确定发射器与接收器之间的距离，处理器根据发射器与接收器之间的距离计算出发射器的位置信息，进而确定出待测对象的位置。通过发射器、接收器和处理器来确定待测对象的位置信息，不需要用户通过塑料绳拉线划定范围，节省了用户的劳动力，且不会遗留塑料绳，减轻了环境污染，提高了得到待测对象的位置信息的准确度，而且减少了确定待测量对象的位置信息消耗的时间，提高了确定待测量对象的位置信息的效率。
如图3所示，本身行实施例提供了一种位置确定方法，包括：
301，发射器向各接收器发送测距电磁波信号，并接收各所述接收器返回的反馈信号，根据所述测距电磁波信号和各所述反馈信号确定所述发射器到各所述接收器之间的距离信息，将各所述距离信息发送至处理器；
302，所述处理器基于接收到的各所述距离信息以及各所述接收器的位置信息，确定与所述发射器对应的待测量对象的位置信息。
其中，所述待测量对象的位置信息为三维位置信息。
可选地，所述发射器根据所述测距电磁波信号和各所述反馈信号确定所述发射器到各所述接收器之间的距离信息，包括：
针对每个接收器，根据所述测距电磁信号的发射时间以及该接收器返回的反馈信号的时间，确定所述发射器到该接收器之间的距离信息。
可选的，所述处理器基于接收到的各所述距离信息以及各所述接收器的位置信息，确定与所述发射器对应的待测量对象的位置信息，包括：
将各所述距离信息和各所述接收器的位置信息输入到与各所述接收器对应的距离计算公式中，得到所述发射器的位置信息。
在步骤302之后，所述处理器在所述确定所述发射器的位置信息之后还包括：
基于与所述发射器对应的待测量对象的位置信息，构建三维模型图。
对应于图3中的位置确定方法，本申请实施例还提供了一种计算机设备400，如图4所示，该设备包括存储器401、处理器402及存储在该存储器401上并可在该处理器402上运行的计算机程序，其中，上述处理器402执行上述计算机程序时实现上述位置确定方法。
具体地，上述存储器401和处理器402能够为通用的存储器和处理器，这里不做具体限定，当处理器402运行存储器401存储的计算机程序时，能够执行上述位置确定方法，解决了现有技术中确定森林中各个树的位置效率低的问题，其中，本申请通过发射器发射的信号来确定发射器与接收器之间的距离，处理器根据发射器与接收器之间的距离计算出发射器的位置信息，进而确定出待测对象的位置。通过发射器、接收器和处理器来确定待测对象的位置信息，不需要用户通过塑料绳拉线划定范围，节省了用户的劳动力，且不会遗留塑料绳，减轻了环境污染，提高了得到待测对象的位置信息的准确度，而且减少了确定待测量对象的位置信息消耗的时间，提高了确定待测量对象的位置信息的效率。
对应于图3中的位置确定方法，本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时执行上述位置确定方法的步骤。
具体地，该存储介质能够为通用的存储介质，如移动磁盘、硬盘等，该存储介质上的计算机程序被运行时，能够执行上述位置确定方法，解决了现有技术中确定森林中各个树的位置效率低的问题，本申请通过通过发射器发射的信号来确定发射器与接收器之间的距离，处理器根据发射器与接收器之间的距离计算出发射器的位置信息，进而确定出待测对象的位置。通过发射器、接收器和处理器来确定待测对象的位置信息，不需要用户通过塑料绳拉线划定范围，节省了用户的劳动力，且不会遗留塑料绳，减轻了环境污染，提高了得到待测对象的位置信息的准确度，而且减少了确定待测量对象的位置信息消耗的时间，提高了确定待测量对象的位置信息的效率。
在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置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，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者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者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请提供的实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、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。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释，此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本申请的具体实施方式，用以说明本申请的技术方案，而非对其限制，本申请的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请实施例技术方案的精神和范围。都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种位置确定系统，其特征在于，包括：发射器、至少三个接收器和处理器，所述发射器与各所述接收器通信连接，所述发射器与所述处理器通信连接；
所述发射器，用于向各所述接收器发送测距信号，并接收各所述接收器返回的反馈信号，根据所述测距信号和各所述反馈信号确定所述发射器到各所述接收器之间的距离信息，将各所述距离信息发送至所述处理器；
所述处理器，用于基于接收到的各所述距离信息以及各所述接收器的位置信息，确定与所述发射器对应的待测量对象的位置信息。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述发射器根据所述测距信号和各所述反馈信号确定所述发射器到各所述接收器之间的距离信息，包括：
针对每个接收器，根据所述测距信号的发射时间以及该接收器返回的反馈信号的时间，确定所述发射器到该接收器之间的距离信息。
3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述处理器具体用于：
将各所述距离信息和各所述接收器的位置信息输入到与各所述接收器对应的距离计算公式中，得到所述发射器的位置信息。
4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述处理器在所述确定所述发射器的位置信息之后还用于：
基于与所述发射器对应的待测量对象的位置信息，构建三维模型图。
5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述待测量对象的位置信息为三维位置信息。
6.一种位置确定方法，其特征在于，包括：
发射器向各接收器发送测距信号，并接收各所述接收器返回的反馈信号，根据所述测距信号和各所述反馈信号确定所述发射器到各所述接收器之间的距离信息，将各所述距离信息发送至处理器；
所述处理器基于接收到的各所述距离信息以及各所述接收器的位置信息，确定与所述发射器对应的待测量对象的位置信息。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述发射器根据所述测距信号和各所述反馈信号确定所述发射器到各所述接收器之间的距离信息，包括：
针对每个接收器，根据所述测距信号的发射时间以及该接收器返回的反馈信号的时间，确定所述发射器到该接收器之间的距离信息。
8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述处理器基于接收到的各所述距离信息以及各所述接收器的位置信息，确定与所述发射器对应的待测量对象的位置信息，包括：
将各所述距离信息和各所述接收器的位置信息输入到与各所述接收器对应的距离计算公式中，得到所述发射器的位置信息。
9.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述权利要求6-8中任一项所述的方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器运行时执行上述权利要求6-8中任一项所述的方法的步骤。
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