基站坐标的标定方法及装置
技术领域
本发明属于通信技术领域,尤其涉及一种基站坐标的标定方法及装置。
背景技术
无线定位是通过无线电波测定物体位置的方法,通过已知位置的固定基站,来测定移动的标签相对于固定基站的距离、距离差或角度等,来计算出移动标签的位置。因此固定基站标定的位置的精度,直接影响计算出来的移动标签的位置的精度。
现有的对固定基站的坐标进行标定的方式一般是通过皮尺或激光测距离仪直接测量基站坐标。但是这种方式在基站距离较远或不规则环境(例如有建筑物遮挡)时,难以准确地进行测量,影响基站坐标标定的准确性。
发明内容
有鉴于此,本发明实施例提供了一种基站坐标的标定方法及装置,能够实现精确地确定基站坐标,提高基站标定的准确性。
本发明实施例的第一方面,提供了一种基站坐标的标定方法,包括:
通过移动定位标签获取多个标签位置;
建立三维空间坐标系,所述坐标系的第一坐标轴和第二坐标轴位于水平面上,任一标签位置的水平投影为所述坐标系的原点,所述目标基站的高度方向为所述坐标系的第三坐标轴;
确定各个标签位置在所述坐标系中的坐标值;
对所述目标基站与所有标签位置中的不小于第一预设数量的各目标标签位置进行测距,获取所述目标基站到各目标标签位置的第一空间距离;
根据所述各目标标签位置在所述坐标系中的坐标值和所述目标基站到各目标标签位置的第一空间距离,确定所述目标基站在所述坐标系中的坐标值。
本发明实施例的第二方面,提供了一种基站坐标的标定装置,包括:
标签位置获取模块,用于通过移动定位标签获取多个标签位置;
坐标系建立模块,用于建立三维空间坐标系,所述坐标系的第一坐标轴和第二坐标轴位于水平面上,任一标签位置的水平投影为所述坐标系的原点,所述目标基站的高度方向为所述坐标系的第三坐标轴;
标签位置坐标值确定模块,用于确定各个标签位置在所述坐标系中的坐标值;
第一空间距离获取模块,用于对所述目标基站与所有标签位置中的不小于第一预设数量的各目标标签位置进行测距,获取所述目标基站到各目标标签位置的第一空间距离;
目标基站坐标值确定模块,用于根据所述各目标标签位置在所述坐标系中的坐标值和所述目标基站到各目标标签位置的第一空间距离,确定所述目标基站在所述坐标系中的坐标值。
本发明实施例的第三方面,提供了一种终端设备,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中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基站坐标的标定方法的步骤。
本发明实施例的第四方面,提供了一种计算机存储介质,所述计算机存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述的基站坐标的标定方法的步骤。
本发明实施例与现有技术相比的有益效果是:本发明实施例提供的基站坐标的标定方法及装置,通过移动定位标签获取多个标签位置,建立三维空间坐标系,坐标系的第一坐标轴和第二坐标轴位于水平面上,任一标签位置的水平投影为坐标系的原点,目标基站的高度方向为坐标系的第三坐标轴,确定各个标签位置在坐标系中的坐标值,对标基站与所有标签位置中的不小于第一预设数量的各目标标签位置进行测距,获取目标基站到各目标标签位置的第一空间距离,根据各目标标签位置在坐标系中的坐标值和目标基站到各目标标签位置的第一空间距离,确定目标基站在坐标系中的坐标值。由于本发明的基站坐标的标定方法不会受到测量环境的影响,可以实现精确地确定基站坐标,提高基站标定的准确性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一实施例提供的一种基站坐标的标定方法的流程示意图;
图2为本发明一实施例提供的坐标系建立示意图;
图3为本发明另一实施例提供的一种基站坐标的标定方法的流程示意图;
图4为本发明一实施例提供的各标签位置投影坐标示意图;
图5为本发明再一实施例提供的一种基站坐标的标定方法的流程示意图;
图6为本发明又一实施例提供的一种基站坐标的标定方法的流程示意图;
图7为本发明一实施例提供的一种基站坐标的标定装置的结构框图;
图8为本发明一实施例提供的一种终端设备的示意框图。
具体实施方式
以下描述中,为了说明而不是为了限定,提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节,以便透彻理解本发明实施例。然而,本领域的技术人员应当清楚,在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中,省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明,以免不必要的细节妨碍本发明的描述。
应当理解,当在本说明书和所附权利要求书中使用时,术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在,但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
还应当理解,在此本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样,除非上下文清楚地指明其它情况,否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
还应当进一步理解,在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合,并且包括这些组合。
如在本说明书和所附权利要求书中所使用的那样,术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地,短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。
为了说明本发明所述的技术方案,下面通过具体实施例来进行说明。
参考图1,图1为本发明一实施例提供的一种基站坐标的标定方法的流程示意图。本实施例的基站坐标的标定方法可以应用到无线定位系统的服务器中,所述方法详述如下:
S101:通过移动定位标签获取多个标签位置。
在本发明实施例中,定位标签可以是具有定位功能的任何设备,包括但不限于智能机器人、共享单车或手机等其他移动终端设备。
S102:建立三维空间坐标系,坐标系的第一坐标轴和第二坐标轴位于水平面上,任一标签位置为坐标系的原点,目标基站的高度方向为坐标系的第三坐标轴。
在本发明实施例中,水平面即为地平面。第一坐标轴为x轴,第二坐标轴为y轴,第三坐标轴为z轴。
具体地,参考图2,以标签位置P1、P2和P3为例,为了简化计算,可以以P1的水平投影为坐标系的原点,第一坐标轴为x轴,第二坐标轴为y轴位于水平面上,具体方向本发明左上任何限制,以P1、P2和P3的高度方向为坐标系第三坐标轴的z轴,且坐标系的正负方向本发明做任何限制。同样以图2为例,为了进一步简化计算,可以将P2的水平投影作为坐标系的x轴,P1至指向P2的方向为x轴的正向,水平方向的上方向为z轴的正向。
S103:确定各个标签位置在坐标系中的坐标值。
在本发明实施例中,可以通过各个标签位置的水平投影的距离,确定各标签位置在水平投影的二维坐标系中的坐标,再根据各标签位置的高度确定个标签位置在三维坐标系中的坐标值。
S104:对目标基站与所有标签位置中的不小于第一预设数量的各目标标签位置进行测距,获取目标基站到各目标标签位置的第一空间距离。
在本发明实施例中,第一预设数量为3或4。若所有标签位置的数量小于第一预设数量,则继续执行步骤S101。本发明中应用到的测距方式包括但不限于激光测距仪、皮尺或UWB(Ultra Wideband,超宽带)测距。
S105:根据各目标标签位置在坐标系中的坐标值和目标基站到各目标标签位置的第一空间距离,确定目标基站在坐标系中的坐标值。
在本发明实施例中,可以直接通过各目标标签位置在坐标系中的坐标值和目标基站到各目标标签位置的第一空间距离,按照一定的算法直接得到目标基站在三维空间坐标中的坐标值;还可以采用先将目标基站到各目标标签位置的第一空间距离投影到水平面的二维坐标系中,得到目标基站在二维空间坐标中的坐标值,再根据目标基站的高度得到目标基站在三维空间坐标中的坐标值。
从本实施例可知,通过移动定位标签获取多个标签位置,建立三维空间坐标系,坐标系的第一坐标轴和第二坐标轴位于水平面上,任一标签位置的水平投影为坐标系的原点,目标基站的高度方向为坐标系的第三坐标轴,确定各个标签位置在坐标系中的坐标值,对标基站与所有标签位置中的不小于第一预设数量的各目标标签位置进行测距,获取目标基站到各目标标签位置的第一空间距离,根据各目标标签位置在坐标系中的坐标值和目标基站到各目标标签位置的第一空间距离,确定目标基站在坐标系中的坐标值。由于本发明的基站坐标的标定方法不会受到测量环境的影响,可以实现精确地确定基站坐标,提高基站标定的准确性。
参考图3,图3为本发明另一实施例提供的一种基站坐标的标定方法的流程示意图。在上述实施例的基础上,本实施例主要描述步骤S103确定各个标签位置在所述坐标系中的坐标值的详细过程,详述如下:
S201至S202与S101至S102的内容一致,具体请参考S101至S102的相关描述,这里不再赘述。
S203:获取各标签位置之间的第二空间距离,并将各标签位置之间的第二空间距离投影到水平面上,得到各标签位置之间的水平距离。
在本发明实施例中,举例来说,以标签位置P1、P2、P3和P4为例,参考图4,为P1、P2、P3和P4两两之间的第二空间距离在水平面上的投影,线段P1P2、线段P1P3、线段P1P4、线段P2P3、线段P2P4、线段P3P4分别为各标签位置P1、P2、P3和P4之间的水平距离。
S204:根据各标签位置之间的水平距离,获取各标签位置在坐标系的第一坐标轴的第一坐标值和第二坐标轴的第二坐标值。
在本发明实施例中,参考图4,P1为坐标原点(0,0)。通过线段P1P2可以确定P2的第一坐标轴的第一坐标值和第二坐标轴的第二坐标值。通过以P1为圆心、线段P1P3为半径画圆;以P2为圆心、线段P2P3为半径画圆,两个圆的加点坐标为中之一为P3的第一坐标轴的第一坐标值和第二坐标轴的第二坐标值。
S205:根据各标签位置的高度值、各标签位置在坐标系在第一坐标轴的第一坐标值和在第二坐标轴的第二坐标值,确定各标签位置在坐标系中的坐标值。
S206至S 207与S104至S105的内容一致,具体请参考S104至S105的相关描述,这里不再赘述。
从本实施例可知,通过将获取各标签位置之间的水平距离,然后通过各标签位置之间的水平距离获取各标签位置在所述坐标系的第一坐标轴的第一坐标值和第二坐标轴的第二坐标值,即为在水平面的二维空间坐标系的坐标值,在通过各标签位置的高度值,能够准确、简便地确定各个标签位置在所述坐标系中的坐标值。
参考图5,图5为本发明再一实施例提供的一种基站坐标的标定方法的流程示意图。在上述实施例的基础上,本实施例的方法详述如下:
S301至S305与S101至S105的内容一致,具体请参考S101至S105的具体内容,这里不再赘述。
S306:根据各目标标签位置的坐标值和目标基站到各目标标签位置的第一空间距离,采用三角质心法或最小二乘法确定目标基站在坐标系中的坐标值。
从本实施例可知,通过三角质心法或最小二乘法的计算可以直接得到目标基站在坐标系中的坐标值,提高基站坐标标定的准确性。
参考图6,图6为本发明又一实施例提供的一种基站坐标的标定方法的流程示意图。在上述实施例的基础上,本实施例的方法详述如下:
S401至S405与S101至S105的内容一致,具体请参考S101至S105的具体内容,这里不再赘述。
S406:将目标基站到各目标标签位置的第一空间距离投影到水平面上,得到目标基站到各目标标签位置的水平距离。
在本发明实施例中,可以将目标基站看作是一个标签位置。
S407:根据目标基站到各目标标签位置的水平距离,获取目标基站在坐标系的第一坐标轴的第三坐标值和第二坐标轴的第四坐标值。
在本发明实施例中,获取目标基站在坐标系的第一坐标轴的第三坐标值和第二坐标轴的第四坐标值,即为目标基站在水平面的二位空间坐标系的坐标值。
S408:根据目标基站的高度值、目标基站坐标系在第一坐标轴的第三坐标值和在第二坐标轴的第四坐标值,确定目标基站的坐标值。
在本发明实施例中,结合目标基站的高度值和目标基站在水平面的二位空间坐标系的坐标值得到目标基站的坐标值的三维空间坐标系的坐标值。
从本实施例可知,通过将目标基站作为一个标签位置,获取目标基站在水平面的二位空间坐标系的坐标值,再结合目标基站的高度值,得到目标基站的坐标值的三维空间坐标系的坐标值,可以简化获取三维空间坐标系的坐标值计算的过程,提高标签坐标标定的效率。
在本发明的一个实施例中,在上述实施例基础上,多个标签位置不位于一条直线上,以提高基站坐标标定的精准度。
应理解,上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
对应于上文实施例的基站坐标的标定方法,图7为本发明一实施例提供的一种基站坐标的标定装置的结构框图,为了便于说明,仅示出了与本发明实施例相关的部分。参照图5,该装置包括:标签位置获取模块501、坐标系建立模块502、标签位置坐标值确定模块503、第一空间距离获取模块504和目标基站坐标值确定模块505。
其中,标签位置获取模块501,用于通过移动定位标签获取多个标签位置;
坐标系建立模块502,用于建立三维空间坐标系,所述坐标系的第一坐标轴和第二坐标轴位于水平面上,任一标签位置的水平投影为所述坐标系的原点,所述目标基站的高度方向为所述坐标系的第三坐标轴;
标签位置坐标值确定模块503,用于确定各个标签位置在所述坐标系中的坐标值;
第一空间距离获取模块504,用于对所述目标基站与所有标签位置中的不小于第一预设数量的各目标标签位置进行测距,获取所述目标基站到各目标标签位置的第一空间距离;
目标基站坐标值确定模块505,用于根据所述各目标标签位置在所述坐标系中的坐标值和所述目标基站到各目标标签位置的第一空间距离,确定所述目标基站在所述坐标系中的坐标值。
从本实施例可知,通过移动定位标签获取多个标签位置,建立三维空间坐标系,坐标系的第一坐标轴和第二坐标轴位于水平面上,任一标签位置的水平投影为坐标系的原点,目标基站的高度方向为坐标系的第三坐标轴,确定各个标签位置在坐标系中的坐标值,对标基站与所有标签位置中的不小于第一预设数量的各目标标签位置进行测距,获取目标基站到各目标标签位置的第一空间距离,根据各目标标签位置在坐标系中的坐标值和目标基站到各目标标签位置的第一空间距离,确定目标基站在坐标系中的坐标值。由于本发明的基站坐标的标定方法不会受到测量环境的影响,可以实现精确地确定基站坐标,提高基站标定的准确性
参考图7,在本发明的一个实施例中,在上述实施例的基础上,所述标签位置坐标值确定模块503包括:
标签位置水平距离处理单元5031,用于获取各标签位置之间的第二空间距离,并将各标签位置之间的第二空间距离投影到水平面上,得到各标签位置之间的水平距离;
标签位置坐标值获取单元5032,用于根据所述各标签位置之间的水平距离,获取各标签位置在所述坐标系的第一坐标轴的第一坐标值和第二坐标轴的第二坐标值;
标签位置坐标值确定单元5033,用于根据所述各标签位置的高度值、各标签位置在所述坐标系在第一坐标轴的第一坐标值和在第二坐标轴的第二坐标值,确定各标签位置在所述坐标系中的坐标值。
参考图7,在本发明的一个实施例中,在上述实施例的基础上,所述目标基站坐标值确定模块505,具体用于根据所述各目标标签位置的坐标值和所述目标基站到各目标标签位置的第一空间距离,采用三角质心法或最小二乘法确定所述目标基站在所述坐标系中的坐标值。
参考图7,在本发明的一个实施例中,在上述实施例的基础上,所述目标基站坐标值确定模块505,还具体用于将所述目标基站到各目标标签位置的第一空间距离投影到所述水平面上,得到所述目标基站到各目标标签位置的水平距离;根据所述目标基站到各目标标签位置的水平距离,获取目标基站在所述坐标系的第一坐标轴的第三坐标值和第二坐标轴的第四坐标值;根据所述目标基站的高度值、所述目标基站所述坐标系在第一坐标轴的第三坐标值和在第二坐标轴的第四坐标值,确定所述目标基站的坐标值。
在本发明的一个实施例中,在上述实施例的基础上,所述多个标签位置不位于一条直线上。
参见图8,图8为本发明一实施例提供的一种终端设备的示意框图。如图8所示的本实施例中的终端600可以包括:一个或多个处理器601、一个或多个输入设备602、一个或多个则输出设备603及一个或多个存储器604。上述处理器601、输入设备602、则输出设备603及存储器604通过通信总线605完成相互间的通信。存储器604用于存储计算机程序,所述计算机程序包括程序指令。处理器601用于执行存储器604存储的程序指令。其中,处理器601被配置用于调用所述程序指令执行以下操作:
处理器601,用于通过移动定位标签获取多个标签位置;
建立三维空间坐标系,所述坐标系的第一坐标轴和第二坐标轴位于水平面上,任一标签位置的水平投影为所述坐标系的原点,所述目标基站的高度方向为所述坐标系的第三坐标轴;确定各个标签位置在所述坐标系中的坐标值;对所述目标基站与所有标签位置中的不小于第一预设数量的各目标标签位置进行测距,获取所述目标基站到各目标标签位置的第一空间距离;根据所述各目标标签位置在所述坐标系中的坐标值和所述目标基站到各目标标签位置的第一空间距离,确定所述目标基站在所述坐标系中的坐标值。
进一步地,处理器601,还用于所述确定各个标签位置在所述坐标系中的坐标值,包括:获取各标签位置之间的第二空间距离,并将各标签位置之间的第二空间距离投影到水平面上,得到各标签位置之间的水平距离;根据所述各标签位置之间的水平距离,获取各标签位置在所述坐标系的第一坐标轴的第一坐标值和第二坐标轴的第二坐标值;根据所述各标签位置的高度值、各标签位置在所述坐标系在第一坐标轴的第一坐标值和在第二坐标轴的第二坐标值,确定各标签位置在所述坐标系中的坐标值。
进一步地,处理器601,还用于根据所述各目标标签位置的坐标值和所述目标基站到各目标标签位置的第一空间距离,采用三角质心法或最小二乘法确定所述目标基站在所述坐标系中的坐标值。
进一步地,处理器601,还用于将所述目标基站到各目标标签位置的第一空间距离投影到所述水平面上,得到所述目标基站到各目标标签位置的水平距离;根据所述目标基站到各目标标签位置的水平距离,获取目标基站在所述坐标系的第一坐标轴的第三坐标值和第二坐标轴的第四坐标值;根据所述目标基站的高度值、所述目标基站所述坐标系在第一坐标轴的第三坐标值和在第二坐标轴的第四坐标值,确定所述目标基站的坐标值。
应当理解,在本发明实施例中,所称处理器601可以是中央处理单元(CentralProcessing Unit,CPU),该处理器还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(DigitalSignal Processor,DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
输入设备602可以包括触控板、指纹采传感器(用于采集用户的指纹信息和指纹的方向信息)、麦克风等,输出设备603可以包括显示器(LCD等)、扬声器等。
该存储器604可以包括只读存储器和随机存取存储器,并向处理器601提供指令和数据。存储器604的一部分还可以包括非易失性随机存取存储器。例如,存储器604还可以存储设备类型的信息。
具体实现中,本发明实施例中所描述的处理器601、输入设备602、输出设备603可执行本发明实施例提供的业务请求方法的第一实施例和第二实施例中所描述的实现方式,也可执行本发明实施例所描述的终端的实现方式,在此不再赘述。
在本发明的另一实施例中提供一种计算机存储介质,所述计算机存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序包括程序指令,所述程序指令被处理器执行时实现上述实施例方法中的全部或部分流程,也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的计算机程序可存储于一计算机存储介质中,该计算机程序在被处理器执行时,可实现上述各个方法实施例的步骤。。其中,所述计算机程序包括计算机程序代码,所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括:能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,RandomAccess Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是,所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减,例如在某些司法管辖区,根据立法和专利实践,计算机可读介质不包括是电载波信号和电信信号。
所述计算机存储介质可以是前述任一实施例所述的终端的内部存储单元,例如终端的硬盘或内存。所述计算机存储介质也可以是所述终端的外部存储设备,例如所述终端上配备的插接式硬盘,智能存储卡(Smart Media Card,SMC),安全数字(Secure Digital,SD)卡,闪存卡(Flash Card)等。进一步地,所述计算机存储介质还可以既包括所述终端的内部存储单元也包括外部存储设备。所述计算机存储介质用于存储所述计算机程序及所述终端所需的其他程序和数据。所述计算机存储介质还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现,为了清楚地说明硬件和软件的可互换性,在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为了描述的方便和简洁,上述描述的终端和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的终端和方法,可以通过其它的方式实现。例如,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,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。另外,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接口、装置或单元的间接耦合或通信连接,也可以是电的,机械的或其它的形式连接。
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发明实施例方案的目的。
另外,在本发明各个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,也可以是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,也可以采用软件功能单元的形式实现。
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,可轻易想到各种等效的修改或替换,这些修改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权利要求的保护范围为准。