CN110764048A - 一种目标的寻找方法、装置、存储介质及计算机设备 - Google Patents

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CN110764048A
CN110764048A CN201910855020.XA CN201910855020A CN110764048A CN 110764048 A CN110764048 A CN 110764048A CN 201910855020 A CN201910855020 A CN 201910855020A CN 110764048 A CN110764048 A CN 110764048A
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赵瑞祥
尹作彪
张西洋
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    • G01S5/04—Position of source determined by a plurality of spaced direction-finders

Abstract

本申请公开了一种目标的寻找方法、装置、存储介质及计算机设备，该方法包括：分别获取寻找主机在多个位置处与被寻目标之间的第一关联数据；根据每个位置对应的所述第一关联数据，输出第一提示信息，其中，所述第一提示信息用于提示所述寻找主机的持有者向所述被寻目标所在的方向移动。本申请相比与现有技术中利用在不同位置建设的多个基站实现目标定位的方式相比，首先，只需要利用一台便携式的寻找主机即可，可以适用于室内场景定位，其次，可以指引寻找主机的持有者向目标所在方向移动，使得目标寻找更为方便。

Description

一种目标的寻找方法、装置、存储介质及计算机设备
技术领域
本申请涉及定位技术领域，尤其是涉及到一种目标的寻找方法、装置、存储介质及计算机设备。
背景技术
地理位置服务(Locationbased service，LBS)，又称定位服务，是指移动终端，如移动终端和运营商的移动通信网络(如GSM网、CDMA网)相互配合，通过传递移动终端信号的基站判断移动终端所在的位置，确定移动终端用户的地理位置信息(经纬度坐标)，从而提供用户所需要的与位置相关的服务信息。定位的过程只需要几秒钟，所费的流量只有几十个字节。由于消费者对生活服务的需求具有地域性和便捷性等特点，地理位置服务越来越受欢迎。
现有的基于网络的定位方案是由多个基站(BS)同时检测移动终端发射的信号，通过处理各接收信号中携带的与移动终端位置有关的特征信号，计算出移动终端的位置。基于网络的定位技术，主要有Cell ID、TOA/TDOA和AOA等。
然而，现有技术中一般是利用三个或三个以上的基站通过运算后对移动终端进行定位，较为复杂，且由于基站的限制问题，难以适用于室内场景的定位。
发明内容
有鉴于此，本申请提供了一种目标的寻找方法、装置、存储介质及计算机设备，只需要利用一台便携式的寻找主机即可，可以适用于室内场景定位，同时，可以指引寻找主机的持有者向目标所在方向移动，使得目标寻找更为方便。
根据本申请的第一个方面，提供了一种目标的寻找方法，包括：
分别获取寻找主机在多个位置处与被寻目标之间的第一关联数据；
根据每个位置对应的所述第一关联数据，输出第一提示信息，其中，所述第一提示信息用于提示所述寻找主机的持有者向所述被寻目标所在的方向移动。
具体地，所述分别获取寻找主机在多个位置处与被寻目标之间的第一关联数据，具体包括：
输出第二提示信息，其中，所述第二提示信息用于提示所述寻找主机的持有者按照预设方式移动所述寻找主机；
当检测到所述寻找主机移动时，在所述寻找主机的第一移动轨迹的多个位置处，分别获取所述寻找主机与所述被寻目标之间的第一关联数据。
具体地，所述输出第一提示信息之后，所述方法还包括：
当检测到所述寻找主机移动时，在所述寻找主机的第二移动轨迹中获取所述寻找主机与所述被寻目标之间的第二关联数据；
当所述第二关联数据符合预设物品寻找成功条件时，输出寻找成功提示信息。
具体地，所述第一关联数据包括在所述第一移动轨迹中获取的所述寻找主机与所述被寻目标之间的第一距离数据，所述根据每个位置对应的所述第一关联数据，输出第一提示信息，具体包括：
根据所述第一距离数据以及所述多个位置的坐标数据，计算所述被寻目标的坐标数据；
基于所述被寻目标的坐标数据以及所述寻找主机的当前坐标数据，确定所述被寻目标所在的方向。
具体地，所述第二关联数据包括在所述第二移动轨迹中获取的所述寻找主机与所述被寻目标之间的第二距离数据，所述预设物品寻找成功条件包括预设距离阈值，所述当所述第二关联数据符合预设物品寻找成功条件时，输出寻找成功提示信息，具体包括：
当所述第二距离数据小于或等于所述预设距离阈值时，输出寻找成功提示信息，其中，所述寻找成功提示信息用于提示所述被寻目标在所述预设距离阈值对应的范围内。
具体地，所述第一关联数据包括在所述第一移动轨迹中获取的所述寻找主机与所述被寻目标之间的第一信号强度值，所述根据每个位置对应的所述第一关联数据，输出第一提示信息，具体包括：
按照所述第一信号强度值的大小排列所述多个位置的顺序；
根据排列后的所述多个位置对应的坐标数据，确定所述被寻目标所在的方向。
具体地，所述第二关联数据包括在所述第二移动轨迹中获取的所述寻找主机与所述被寻目标之间的第二信号强度值，所述预设物品寻找成功条件包括预设信号强度阈值，所述当所述第二关联数据符合预设物品寻找成功条件时，输出寻找成功提示信息，具体包括：
当所述第二信号强度值大于或等于所述预设信号强度阈值时，输出寻找成功提示信息，其中，所述寻找成功提示信息用于提示所述被寻目标在与所述预设信号强度阈值相应的范围内。
具体地，所述第一关联数据包括在所述第一移动轨迹中获取的所述寻找主机与所述被寻目标之间的第一方向数据，所述根据每个位置对应的所述第一关联数据，输出第一提示信息，具体包括：
根据所述第一方向数据，确定所述被寻目标所在的方向。
具体地，所述第二关联数据包括在所述第二移动轨迹中获取的所述寻找主机与所述被寻目标之间的第三距离数据和/或第三信号强度值，所述预设物品寻找成功条件包括预设距离阈值和/或预设信号强度阈值，所述当所述第二关联数据符合预设物品寻找成功条件时，输出寻找成功提示信息，具体包括：
当所述第三距离数据小于或等于所述预设距离阈值和/或所述第三信号强度值小于或等于所述预设信号强度阈值时，输出寻找成功提示信息，其中，所述寻找成功提示信息用于提示所述被寻目标在所述预设距离阈值对应的范围内。
具体地，所述方法还包括：
当所述第二关联数据不符合所述预设物品寻找成功条件时，输出第三提示信息，其中，所述第三提示信息用于提示所述寻找主机的持有者继续向所述被寻目标所在的方向移动，直至所述第二关联数据符合所述预设物品寻找成功条件。
具体地，所述寻找主机和所述被寻目标均包括但不限于UWB定位模块。
根据本申请的第二方面，提供了一目标的寻找装置，包括：
第一关联数据获取模块，用于分别获取寻找主机在多个位置处与被寻目标之间的第一关联数据；
第一提示信息输出模块，用于根据每个位置对应的所述第一关联数据，输出第一提示信息，其中，所述第一提示信息用于提示所述寻找主机的持有者向所述被寻目标所在的方向移动。
具体地，所述第一关联数据获取模块，具体包括：
第二提示信息输出单元，用于输出第二提示信息，其中，所述第二提示信息用于提示所述寻找主机的持有者按照预设方式移动所述寻找主机；
第一关联数据获取单元，用于当检测到所述寻找主机移动时，在所述寻找主机的第一移动轨迹的多个位置处，分别获取所述寻找主机与所述被寻目标之间的第一关联数据。
具体地，所述装置还包括：
第二关联数据获取模块，用于输出第一提示信息之后，当检测到所述寻找主机移动时，在所述寻找主机的第二移动轨迹中获取所述寻找主机与所述被寻目标之间的第二关联数据；
成功提示信息输出模块，用于当所述第二关联数据符合预设物品寻找成功条件时，输出寻找成功提示信息。
具体地，所述第一关联数据包括在所述第一移动轨迹中获取的所述寻找主机与所述被寻目标之间的第一距离数据，所述第一提示信息输出模块，具体包括：
坐标计算单元，用于根据所述第一距离数据以及所述多个位置的坐标数据，计算所述被寻目标的坐标数据；
第一方向确定单元，用于基于所述被寻目标的坐标数据以及所述寻找主机的当前坐标数据，确定所述被寻目标所在的方向。
具体地，所述第二关联数据包括在所述第二移动轨迹中获取的所述寻找主机与所述被寻目标之间的第二距离数据，所述预设物品寻找成功条件包括预设距离阈值，所述成功提示信息输出模块，具体包括：
第一提示单元，用于当所述第二距离数据小于或等于所述预设距离阈值时，输出寻找成功提示信息，其中，所述寻找成功提示信息用于提示所述被寻目标在所述预设距离阈值对应的范围内。
具体地，所述第一关联数据包括在所述第一移动轨迹中获取的所述寻找主机与所述被寻目标之间的第一信号强度值，所述第一提示信息输出模块，具体包括：
强度排序单元，用于按照所述第一信号强度值的大小排列所述多个位置的顺序；
第二方向确定单元，用于根据排列后的所述多个位置对应的坐标数据，确定所述被寻目标所在的方向。
具体地，所述第二关联数据包括在所述第二移动轨迹中获取的所述寻找主机与所述被寻目标之间的第二信号强度值，所述预设物品寻找成功条件包括预设信号强度阈值，所述成功提示信息输出模块，具体包括：
第二提示单元，用于当所述第二信号强度值大于或等于所述预设信号强度阈值时，输出寻找成功提示信息，其中，所述寻找成功提示信息用于提示所述被寻目标在与所述预设信号强度阈值相应的范围内。
具体地，所述第一关联数据包括在所述第一移动轨迹中获取的所述寻找主机与所述被寻目标之间的第一方向数据，所述第一提示信息输出模块，具体包括：
第三方向确定单元，用于根据所述第一方向数据，确定所述被寻目标所在的方向。
具体地，所述第二关联数据包括在所述第二移动轨迹中获取的所述寻找主机与所述被寻目标之间的第三距离数据和/或第三信号强度值，所述预设物品寻找成功条件包括预设距离阈值和/或预设信号强度阈值，所述成功提示信息输出模块，具体包括：
第三提示单元，用于当所述第三距离数据小于或等于所述预设距离阈值和/或所述第三信号强度值小于或等于所述预设信号强度阈值时，输出寻找成功提示信息，其中，所述寻找成功提示信息用于提示所述被寻目标在所述预设距离阈值对应的范围内。
具体地，所述装置还包括：
第三提示信息输出模块，用于当所述第二关联数据不符合所述预设物品寻找成功条件时，输出第三提示信息，其中，所述第三提示信息用于提示所述寻找主机的持有者继续向所述被寻目标所在的方向移动，直至所述第二关联数据符合所述预设物品寻找成功条件。
具体地，所述寻找主机和所述被寻目标均包括但不限于UWB定位模块。
依据本申请第三方面，提供了一种存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现上述目标的寻找方法。
依据本申请第四方面，提供了一种计算机设备，包括存储介质、处理器及存储在存储介质上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述目标的寻找方法。
借由上述技术方案，本申请提供的一种目标的寻找方法、装置、存储介质及计算机设备。通过应用本申请的技术方案，利用一台寻找主机，在不同位置获取寻找主机与被寻目标之间的第一关联数据，从而通过分析第一关联数据确定被寻目标所在的方向，提示寻找主机的持有者向被寻目标移动实现目标的寻找。利用本申请的方案，相比与现有技术中利用在不同位置建设的多个基站实现目标定位的方式相比，首先，只需要利用一台便携式的寻找主机即可，可以适用于室内场景定位，其次，可以指引寻找主机的持有者向目标所在方向移动，使得目标寻找更为方便。
上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1示出了本申请实施例提供的一种目标的寻找方法的流程示意图；
图2示出了本申请实施例提供的另一种目标的寻找方法的流程示意图；
图3示出了本申请实施例提供的一种寻找主机的第一移动轨迹的示意图；
图4示出了本申请实施例提供的一种第二移动轨迹的示意图；
图5是本申请实施例的UWB主机的结构示意图；
图6是本申请实施例UWB定位系统的示意图；
图7是本申请实施例UWB测向的示意图；
图8示出了本申请实施例提供的一种目标的寻找装置的结构示意图；
图9示出了本申请实施例提供的另一种目标的寻找装置的结构示意图。
具体实施方式
下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
本实施例的第一个方面，提供了一种目标的寻找装置方法，如图1所示，该方法包括：
步骤101，分别获取寻找主机在多个位置处与被寻目标之间的第一关联数据。
本申请实施例可以应用于遗落物品寻找、人员走失寻找等场景，寻找主机可以为智能手机等便携式电子设备，其中寻找主机应包含定位模块，被寻目标可以为内置定位模块的电子设备、也可以为贴有包含定位模块的电子标签的物品、人或动物，定位模块可以是蓝牙定位模块、RFID(Radio Frequency Identification，射频识别)定位模块等等。利用寻找主机的便携性，通过移动寻找主机的方式，使寻找主机位于不同位置，以代替现有的定位技术中需要利用不同位置的多个基站的方案，从而只需一台寻找主机，就可以在不同位置分别建立与被寻目标之间的定位通信，获取寻找主机与被寻目标之间的第一关联数据，第一关联数据包括用于定位被寻目标的定位数据，定位数据可以为寻找主机与被寻目标之间的距离数据，也可以为寻找主机与被寻目标之间的信号强度数据等等。
步骤102，根据每个位置对应的第一关联数据，输出第一提示信息，其中，第一提示信息用于提示寻找主机的持有者向被寻目标所在的方向移动。
依据每个位置对应的第一关联数据，分析被寻目标的位置，进而确定被寻目标相对于寻找主机的方向，并输出第一提示信息以提示寻找主机的持有者向被寻目标所在的方向移动，寻找遗落物品或走失人员等被寻目标。其中，第一提示信息不限于通过语音形式、视频形式、文字形式等方式输出。
通过应用本实施例的技术方案，利用一台寻找主机，在不同位置获取寻找主机与被寻目标之间的第一关联数据，从而通过分析第一关联数据确定被寻目标所在的方向，提示寻找主机的持有者向被寻目标移动实现目标的寻找。利用本申请的方案，相比与现有技术中利用在不同位置建设的多个基站实现目标定位的方式相比，首先，只需要利用一台便携式的寻找主机即可，可以适用于室内场景定位，其次，可以指引寻找主机的持有者向目标所在方向移动，使得目标寻找更为方便。
进一步的，作为上述实施例具体实施方式的细化和扩展，为了完整说明本实施例的具体实施过程，提供了另一种目标的寻找方法，如图2所示，该方法包括：
步骤201，输出第二提示信息，其中，第二提示信息用于提示寻找主机的持有者按照预设方式移动寻找主机。
在上述实施例中，当存在需要寻找的被寻目标时，例如寻找主机接收到目标寻找指令时，寻找主机可以输出第二提示信息，以提示主机持有者按照预设方式移动寻找主机，以使寻找主机置于多个不同位置，以便实现多个位置与被寻目标位置之间第一关联数据的获取。其中，第二提示信息不限于通过语音形式、视频形式、文字形式等方式输出。
需要说明的是，第二提示信息可以提示主机持有者在原地附近移动寻找主机，具体的预设方式可以是画圆圈，画“8”字，画“十”字等。换句话说，即提示主机持有者沿圆圈、“8”字、“十”字或“蛇形”轨迹移动，以使主机在平面或空间上不同坐标轴方向均有位移分量，定位精度会比较高。
步骤202，当检测到寻找主机移动时，在寻找主机的第一移动轨迹的多个位置处，分别获取寻找主机与被寻目标之间的第一关联数据。
步骤203，根据每个位置对应的第一关联数据，输出第一提示信息，其中，第一提示信息用于提示寻找主机的持有者向被寻目标所在的方向移动。
步骤204，当检测到寻找主机移动时，在寻找主机的第二移动轨迹中获取寻找主机与被寻目标之间的第二关联数据。
步骤205，当第二关联数据符合预设目标寻找成功条件时，输出寻找成功提示信息。
在步骤202至步骤205的实施例中，寻找主机检测到自身移动时，在寻找主机的移动过程产生的第一移动轨迹中的不同位置处，分别获取寻找主机与被寻目标之间的第一关联数据，进而利用第一关联数据分析被寻目标的所在方向，从而输出第一提示信息指引寻找主机的持有者持有寻找主机向被寻目标的方向移动。
然后，在持有者遵循第一提示信息向被寻目标的移动过程中，再不断获取寻找主机与被寻目标之间的第二关联数据，其中第二关联数据为寻找主机与被寻目标之间的定位数据。
最后，在第二关联数据符合预设目标寻找成功条件，即寻找主机与被寻目标之间距离较短时，输出寻找成功提示信息，以提示寻找主机持有者距离被寻目标较近，持有者在附近寻找就可以发现被寻目标。
需要说明的是，在本申请的上述实施例中，根据选取的定位方法的不同，定位方法主要包括测距定位方法、测向定位方法及其组合等等，可以包括但不限于以下几种具体实施例：
实施例A，基于寻找主机与被寻目标的距离的定位方法：
在实施例A中，第一关联数据具体可以为在第一移动轨迹中获取的寻找主机与被寻目标之间的第一距离数据，相应的，步骤203具体包括：
步骤203A1，根据第一距离数据以及多个位置的坐标数据，计算被寻目标的坐标数据；
步骤203A2，基于被寻目标的坐标数据以及寻找主机的当前坐标数据，确定被寻目标所在的方向。
图3示出了本申请实施例提供的一种寻找主机的第一移动轨迹的示意图，在第一移动轨迹中包含n次测距，则有n个测距距离d1-dn和n个测距时刻寻找主机坐标：P1-Pn。
假设被寻目标的坐标为(x，y)，Pn的坐标为(xn，yn)则根据测距公式，可以得到：
(x-x1)2+(y-y1)2＝d1 2
(x-x2)2+(y-y2)2＝d2 2
…
(x+xn)2+(y+yn)2＝dn 2
用所有的式子减去第一个式子，得到n-1个公式：
-2(x2-x1)x-2(y2-y1)y+(x2 2+y2 2)-(x1 2+y1 2)＝d2 2-d1 2
…
-2(xn-x1)x-2(yn-y1)y+(xn 2+yn 2)-(x1 2+y1 2)＝dn 2-d1 2
列成矩阵形式即为：
Figure BDA0002198080930000101
即为：
A为n-1行2列的矩阵，b的n-1行1列的矩阵。由前面的分析，矩阵A和b都是已知的矩阵。
当A的秩大于等于2时，可以用最小二乘法算得被寻设备的估计的坐标。
Figure BDA0002198080930000103
算得被寻设备的估计坐标后，可以根据手持主机当前的位置，得到被训设备相对手持主机的方向。
需要说明的是，以上计算基于二维空间，若基于三维空间，则A的秩需要大于等于3。
得到方向后，寻找主机会在屏幕上输出第一提示信息，标识出该方向，并提示用户沿着该方向移动，为了保证A的秩大于等于2或3，移动过程最好为蛇形向前。在寻找主机对应的第二移动轨迹中，寻找主机可以继续对被寻目标进行测距，实时获得最新时间切片中的寻找主机和被寻目标之间第二关联数据，其中第二关联数据包括在第二移动轨迹中获取的寻找主机与被寻目标之间的第二距离数据。图4示出了本申请实施例提供的一种第二移动轨迹的示意图。如图4所示，分别在第二移动轨迹中获取P1’～Pn’与被寻目标之间的距离d1’～dn’。
移动的过程中，可以继续实时的测量与被寻目标之间的距离，用上述算法实时修正被寻目标与寻找主机之间的相对方向与相对距离，显示在寻找主机的屏幕上，并提示持有者朝向该方向移动(为了保证A矩阵的秩大于等于2或3，最好蛇形移动)。
相应的，预设目标寻找成功条件包括预设距离阈值，步骤205具体可以包括：
步骤205A1，当第二距离数据小于或等于预设距离阈值时，输出寻找成功提示信息，其中，寻找成功提示信息用于提示被寻目标在预设距离阈值对应的范围内。
在第二移动轨迹中，当寻找主机与被寻目标之间的距离小于一定数值时(例如预设距离阈值为0.5米)，可以判定为被寻目标已经找到，结束搜寻。
实施例B：
第一关联数据具体可以为在第一移动轨迹中获取的寻找主机与被寻目标之间的第一信号强度值，步骤203具体可以包括：
步骤203B1，按照第一信号强度值的大小排列多个位置的顺序；
步骤203B2，根据排列后的多个位置对应的坐标数据，确定被寻目标所在的方向。
在实施例B中，将多个第一信号强度值(例如RSSI值)的按照大小顺序排列后，依据信号强度值大则距离被寻目标距离近，信号强度值小则距离被寻目标距离远的特点，根据排列后的位置对应的坐标数据，确定被寻目标所在的方向。
相应的，第二关联数据包括在第二移动轨迹中获取的寻找主机与被寻目标之间的第二信号强度值，预设目标寻找成功条件包括预设信号强度阈值，步骤205，具体包括：
步骤205B1，当第二信号强度值大于或等于预设信号强度阈值时，输出寻找成功提示信息，其中，寻找成功提示信息用于提示被寻目标在与预设信号强度阈值相应的范围内。
在第二移动轨迹中，当寻找主机与被寻目标之间的第二信号强度值大于或等于预设信号强度值时，说明寻找主机与被寻目标距离较近，可以判定为被寻目标已经找到，结束搜寻。
实施例C：
第一关联数据具体可以为在第一移动轨迹中获取的寻找主机与被寻目标之间的第一方向数据，步骤203具体可以包括：
步骤203C1，根据第一方向数据，确定被寻目标所在的方向。
相应的，所述第二关联数据包括在所述第二移动轨迹中获取的所述寻找主机与所述被寻目标之间的第三距离数据和/或第三信号强度值，所述预设物品寻找成功条件包括预设距离阈值和/或预设信号强度阈值，步骤205，具体包括：
步骤205C1，当所述第三距离数据小于或等于所述预设距离阈值和/或所述第三信号强度值小于或等于所述预设信号强度阈值时，输出寻找成功提示信息，其中，所述寻找成功提示信息用于提示所述被寻目标在所述预设距离阈值对应的范围内。
本实施例的UWB主机(即寻找主机)具备测向功能，UWB主机还可具有显示功能，例如可以是一个具备显示功能的手持主机，包括移动终端，例如设置有UWB模块的智能手机等，图5是本申请实施例的UWB主机的结构示意图，包含有UWB测距测向模块，通信模块(可选)，解算模块，触控显示屏幕(可选)，UWB测距测向模块需要包含两个或者两个以上的天线。当然可以理解的是，UWB主机中的UWB测距测向模块替换为UWB测向模块，可执行本申请实施中的测向流程。
本实施例的方案对应两个定位场景，在第一个场景中，UWB主机旋转，UWB目标节点(即被寻目标)的位置保持不变，旋转UWB主机同时UWB目标节点发送测向帧，每个测向帧到达时主机处于不同的旋转角度，由于陀螺仪的定位模块的存在，UWB主机知道自己的当前的姿态方向，经过多次测向帧的接收，相当于一个多天线系统测向，可实现对UWB目标节点的测向；可选的，再加上测距，可以确定UWB目标节点的具体位置。在另一个场景中，UWB目标节点与UWB主机具备相同的功能，分别包含有测距测向系统，他们之间互相定位，其方式可以是互相使用动态测距测向系统，两个主机系统都包含有陀螺仪等定位模块，两个都可以移动或旋转，不必有一个固定。
本实施例的天线阵列至少包括两个天线，可以是多种组合，如两根天线，三根天线等。在天线阵列为两根立体天线时，两根天线相互平行，在天线阵列为贴片天线时，两根天线在相位上相互平行。考虑到设备的天线成本和安装空间等问题，在此以两根天线为例进行说明：
在本实施例的在天线阵列由两个天线组成时，通过天线阵列在多个时隙接收来自UWB目标节点的UWB脉冲包括：在第一时隙接收来自UWB目标节点的第一UWB脉冲、在第二时隙接收来自UWB目标节点的第二UWB脉冲、第三时隙接收来自UWB目标节点的第三UWB脉冲。
在双天线阵列的实施方式中，根据UWB脉冲和姿态信息对UWB目标节点进行定位包括：
S11，确定天线阵列分别接收第一UWB脉冲、第二UWB脉冲、第三UWB脉冲的第一入射角、第二入射角、第三入射角；
S12，根据第一入射角、第二入射角、第三入射角，以及UWB主机在第一时隙的第一姿态信息、第二时隙的第二姿态信息、第三时隙的第三姿态信息计算UWB目标节点相对UWB主机的方位信息。
在定位到UWB目标节点时输出提示信息，也可以是在所解算的位置数据误差不符合预设条件时提示用户进行旋转，以获得更多的姿态角和入射角，以矫正UWB目标节点的当前定位信息。
本实施例的在天线阵列也可以为三根天线，在三根天线的天线阵列中，可以形成三组两两组合的双天线阵列，在同一个时隙，可以分别接收UWB脉冲，并且其姿态信息不同，因此三天线阵列只需要一个时隙的UWB脉冲和姿态信息即可以实现对UWB目标节点的定位。
图6是本申请实施例UWB定位系统的示意图，UWB主机在不同的时隙，以不同的姿态角接收UWB目标节点的UWB脉冲。
图7是本申请实施例UWB测向的示意图，以两个天线的天线阵列为例，UWB目标节点的来波方向与天线阵列正对方向的夹角为φ(即天线阵列接收UWB脉冲的入射角)，两个平行天线之间的距离为l，通信所用的信号波长为λ(可根据UWB信号中心频点确定)，两个天线收到信号的相位差为η，则可以得到关系式：
Figure BDA0002198080930000141
r为来波方向的单位向量，l为天线向量。则将上式转换为向量形式为：
Figure BDA0002198080930000142
其中两个向量额乘法为向量内积。同时，由r是单位向量，则有：
Figure BDA0002198080930000143
手持主机的姿态转动过程中，被测节点(UWB目标节点)会向手持机发送多个UWB测向信号。设每次发送测向信号的时刻为t0，t1,…,tn.(n>＝3).当前时刻为t，根据姿态解算系统，可以获得之前每一个时刻相对与当前时刻的旋转矩阵为：
C1，C2，…，Cn
天线对的天线向量在参考坐标系下的表示为：
l＝[lx，ly，lz]T
则在当前时刻t时刻看来，之前每一个时间切片(即时隙)上，天线向量的方向变成：
lk＝Ck·l k＝1，2，…，n
也即是在当前时刻看来，之前每一个时间切片都有一个不同的天线方向向量，且天线方向向量已知。之前每一次一个时刻都可以获得一个双天线信号相位差η1，η2，…ηn，则可获得：
联立这k个方程可得：
L·r＝b
其中L＝[l1 l2…ln]T为n行3列的矩阵，为一个n行1列的矩阵。
当L的秩大于等于3时，可以用最小二乘法解出向量r的坐标。
Figure BDA0002198080930000152
对解算出来的向量进行归一化操作可得：
Figure BDA0002198080930000153
即可确定UWB目标节点的方向。
在另外一些实施例中，天线阵列接收信号的入射角为m个，则在k时刻，所述入射角包括：θ1k、θ2k、θ3k…θmk；将这些入射角提供至卡尔曼滤波器；
卡尔曼滤波处理中的量测方程为zk＝h(xk)+vk，其中zk＝h(xk)+vk，vk为量测噪声，rk为在所述k时刻指向所述目标的方向的单位向量，所述
Figure BDA0002198080930000155
其中，所述l1、l2、l3…lm分别为多个入射角相对的两个天线连线方向的单位向量；
具体的，卡尔曼滤波处理中的方程和计算过程如下：
xk＝f(xk-1,uk)+wk…(1)；
zk＝h(xk)+vk…(2)；
Figure BDA0002198080930000157
Figure BDA0002198080930000158
Figure BDA0002198080930000161
P′k←(I-GkHk)Pk…(7)；
上述式(1)为状态方程，xk为k时刻的状态值，uk为k时刻控制量的值，wk为k时刻的过程噪声；式(2)为量测方程，zk为k时刻的测量值(也即手持UWB主机测量得到的多个入射角的值)，vk为k时刻的量测噪声；式(3)为状态转移方程，根据k-1时刻的状态最优估计值
Figure BDA0002198080930000162
计算k时刻的状态预测值
Figure BDA0002198080930000163
式(4)中P为协方差，表示状态方程中各状态量的相关性，根据k-1时刻协方差P的最优估计值Pk-1′计算k时刻的协方差P的预测值Pk，Q为过程噪声协方差，Q与wk有关，F为f(x,u)的雅克比矩阵；式(5)中的G为卡尔曼增益，R为量测噪声协方差，R与vk有关，Hk为h(x)的雅克比矩阵，在k时刻的卡尔曼增益Gk根据k时刻的Pk确定，其中k时刻的协方差P的预测值Pk根据式(4)确定；式(6)和式(7)是在根据式(1)至式(5)确定k时刻的协方差P的预测值Pk和卡尔曼增益Gk后，对k时刻的状态预测值
Figure BDA0002198080930000164
和k时刻的协方差P的预测值Pk进行修正，得到k时刻的状态最优估计值
Figure BDA0002198080930000165
和k时刻的协方差P最优估计值Pk′，k时刻的最优估计值
Figure BDA0002198080930000166
用于k+1时刻的状态预测值
Figure BDA0002198080930000167
和协方差P的预测值Pk+1的计算；其中式(6)中的Zk为k时刻从测量装置中量测得到的测量值。
在卡尔曼滤波处理或扩展的卡尔曼滤波处理中，入射角的数量越多，所得到的最优估计值
Figure BDA0002198080930000168
越接近真实值，即测向精度越高。
具体的，在一些实施例中，测向装置中的天线阵列固定，所述l1、l2、l3...lm向量的方向已知并保持不变。而在另外一些实施例中，测向装置自身运动，天线阵列也在运动，此时可根据测向装置中的姿态传感器获取天线阵列的姿态角，从而确定所述l1、l2、l3…lm向量，并提供给卡尔曼滤波器。进一步提高对目标的测向精度，可选的，将入射角提供至卡尔曼滤波器之前，为入射角分配权重，例如，当入射角的绝对值属于[0°，60°]区间时，该入射角对应(或表征该入射角的相位差)的权重为1；当入射角的绝对值属于(60°，90°]区间时，该入射角(或表征该入射角的相位差)的权重为零。
向量r的坐标即为解算得到的当前时刻t,手持主机本地坐标系下来波方向的单位向量。
在本实施例中，获取所述天线阵列在所述多个时隙的姿态信息可以但不限于为：
通过所述UWB主机内置的惯导模块分别获取所述UWB主机在所述多个时隙的主机姿态，根据所述天线阵列在所述UWB主机中的设计姿态将所述主机姿态转换为所述天线阵列的姿态信息；
通过所述UWB主机内置的惯导模块分别获取所述天线阵列在所述多个时隙的姿态信息。
UWB主机姿态和天线阵列的姿态的是两个不同的姿态，由于天线是固设在UWB主机里，其相对UWB主机的姿态也是固定的，所以可以根据UWB主机的姿态换算出一一对应的UWB天线姿态。
本实施例的惯导模块可以通过多种定位技术(如陀螺仪，磁传感器等)来实现。惯导模块的加速度计获取UWB的位移信息，实时更新UWB主机的坐标，由于UWB主机和UWB目标节点的相对位置根据本发明的实施例可确定，所以UWB目标节点的坐标也是可以实时更新的。
由于UWB主机需要通过旋转才能得到不同的姿态角，因此UWB主机需要按照预先设定按照一定姿势进行选择，也可以手动旋转。在手动进行旋转时，UWB主机输出提示持有者旋转UWB主机的提示信息，以使得获取至少不同姿态下的姿态角。获取所述天线阵列在所述多个时隙的姿态信息包括：
S21，获取所述天线阵列在第一时隙的第一姿态信息；
S22，在获取得到第一姿态信息之后，输出用于提示旋转所述天线阵列的提示信息，在旋转所述天线阵列后，获取所述天线阵列在第二时隙的第二姿态信息；
S23，在获取得到第二姿态信息之后，输出所述提示信息，在旋转所述天线阵列后，获取所述天线阵列在第三时隙的第三姿态信息。
步骤206，当第二关联数据不符合预设目标寻找成功条件时，输出第三提示信息，其中，第三提示信息用于提示寻找主机的持有者继续向被寻目标所在的方向移动，直至第二关联数据符合预设目标寻找成功条件。
在上述实施例中，若在第二移动轨迹中，获取的第二关联数据不符合预设目标寻找成功条件时，输出第三提示信息，以提示主机持有者继续移动，直至寻找结束。例如，在上述实施例A中，第二距离数据大于预设距离阈值，在上述实施例B中，第二信号强度值小于预设信号强度阈值，则输出第三提示信息。
在本申请任一实施例中，具体地，寻找主机和被寻目标均包括但不限于UWB定位模块。
在上述实施例中，寻找主机和被寻目标总包括UWB定位模块或其他定位模块，以实现上述的距离定位测量、信号强度定位测量等定位测量，具体定位方法可以为基于时钟同步的TOA测距和双向测距，优选的用基于UWB的双向测距的方式，定位精度更高。
进一步的，作为图1方法的具体实现，本实施例的第二个方面，提供了一种目标的寻找装置，如图8所示，该装置包括：第一关联数据获取模块31、第一提示信息输出模块32。
第一关联数据获取模块31，用于分别获取寻找主机在多个位置处与被寻目标之间的第一关联数据；
第一提示信息输出模块32，用于根据每个位置对应的第一关联数据，输出第一提示信息，其中，第一提示信息用于提示寻找主机的持有者向被寻目标所在的方向移动。
在具体的应用场景中，如图9所示，第一关联数据获取模块31，具体包括：
第二提示信息输出单元311，用于输出第二提示信息，其中，第二提示信息用于提示寻找主机的持有者按照预设方式移动寻找主机；
第一关联数据获取单元312，用于当检测到寻找主机移动时，在寻找主机的第一移动轨迹的多个位置处，分别获取寻找主机与被寻目标之间的第一关联数据。
在具体的应用场景中，如图6所示，该装置还包括：第二关联数据获取模块33、成功提示信息输出模块34。
第二关联数据获取模块33，用于输出第一提示信息之后，当检测到寻找主机移动时，在寻找主机的第二移动轨迹中获取寻找主机与被寻目标之间的第二关联数据；
成功提示信息输出模块34，用于当第二关联数据符合预设物品寻找成功条件时，输出寻找成功提示信息。
在具体的应用场景中，如图6所示，第一关联数据包括在第一移动轨迹中获取的寻找主机与被寻目标之间的第一距离数据，第一提示信息输出模块32，具体包括：坐标计算单元321、第一方向确定单元322。
坐标计算单元321，用于根据第一距离数据以及多个位置的坐标数据，计算被寻目标的坐标数据；
第一方向确定单元322，用于基于被寻目标的坐标数据以及寻找主机的当前坐标数据，确定被寻目标所在的方向。
在具体的应用场景中，如图6所示，第二关联数据包括在第二移动轨迹中获取的寻找主机与被寻目标之间的第二距离数据，预设物品寻找成功条件包括预设距离阈值，成功提示信息输出模块34，具体包括：第一提示单元341。
第一提示单元341，用于当第二距离数据小于或等于预设距离阈值时，输出寻找成功提示信息，其中，寻找成功提示信息用于提示被寻目标在预设距离阈值对应的范围内。
在具体的应用场景中，如图6所示，第一关联数据包括在第一移动轨迹中获取的寻找主机与被寻目标之间的第一信号强度值，第一提示信息输出模块32，具体包括：强度排序单元323、第二方向确定单元324。
强度排序单元323，用于按照第一信号强度值的大小排列多个位置的顺序；
第二方向确定单元324，用于根据排列后的多个位置对应的坐标数据，确定被寻目标所在的方向。
在具体的应用场景中，如图6所示，第二关联数据包括在第二移动轨迹中获取的寻找主机与被寻目标之间的第二信号强度值，预设物品寻找成功条件包括预设信号强度阈值，成功提示信息输出模块34，具体包括：第二提示单元342。
第二提示单元342，用于当第二信号强度值大于或等于预设信号强度阈值时，输出寻找成功提示信息，其中，寻找成功提示信息用于提示被寻目标在与预设信号强度阈值相应的范围内。
具体地，第一关联数据包括在第一移动轨迹中获取的寻找主机与被寻目标之间的第一方向数据，第一提示信息输出模块32，具体包括：
第三方向确定单元325，用于根据第一方向数据，确定被寻目标所在的方向。
具体地，第二关联数据包括在第二移动轨迹中获取的寻找主机与被寻目标之间的第三距离数据和/或第三信号强度值，预设物品寻找成功条件包括预设距离阈值和/或预设信号强度阈值，成功提示信息输出模块34，具体包括：
第三提示单元343，用于当第三距离数据小于或等于预设距离阈值和/或第三信号强度值小于或等于预设信号强度阈值时，输出寻找成功提示信息，其中，寻找成功提示信息用于提示被寻目标在预设距离阈值对应的范围内。
在具体的应用场景中，如图6所示，该装置还包括：第三提示信息输出模块35。
第三提示信息输出模块35，用于当第二关联数据不符合预设物品寻找成功条件时，输出第三提示信息，其中，第三提示信息用于提示寻找主机的持有者继续向被寻目标所在的方向移动，直至第二关联数据符合预设物品寻找成功条件。
在具体的应用场景中，寻找主机和被寻目标均包括但不限于UWB定位模块。
需要说明的是，本申请实施例提供的一种服务器所涉及各功能单元的其他相应描述，可以参考图1和图2中的对应描述，在此不再赘述。
基于上述的方法，相应的，本申请实施例还提供了一种存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述的目标的寻找方法。
基于这样的理解，本申请的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)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场景所述的方法。
基于上述的方法，以及装置的实施例，为了实现上述目的，本申请实施例还提供了一种计算机设备，具体可以为个人计算机、服务器、网络设备等，该计算机设备包括存储介质和处理器；存储介质，用于存储计算机程序；处理器，用于执行计算机程序以实现上述的菜谱创作的方法。
可选地，该计算机设备还可以包括用户接口、网络接口、摄像头、射频(RadioFrequency，RF)电路，传感器、音频电路、WI-FI模块等等。用户接口可以包括显示屏(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard)等，可选用户接口还可以包括USB接口、读卡器接口等。网络接口可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如蓝牙接口、WI-FI接口)等。
本领域技术人员可以理解，本实施例提供的一种计算机设备结构并不构成对该计算机设备的限定，可以包括更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
存储介质中还可以包括操作系统、网络通信模块。操作系统是管理和保存计算机设备硬件和软件资源的程序，支持信息处理程序以及其它软件和/或程序的运行。网络通信模块用于实现存储介质内部各组件之间的通信，以及与该实体设备中其它硬件和软件之间通信。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本申请可以借助软件加必要的通用硬件平台的方式来实现，也可以通过硬件实现利用一台寻找主机，在不同位置获取寻找主机与被寻目标之间的第一关联数据，从而通过分析第一关联数据确定被寻目标所在的方向，提示寻找主机的持有者向被寻目标移动实现目标的寻找。利用本申请的方案，相比与现有技术中利用在不同位置建设的多个基站实现目标定位的方式相比，首先，只需要利用一台便携式的寻找主机即可，可以适用于室内场景定位，其次，可以指引寻找主机的持有者向目标所在方向移动，使得目标寻找更为方便。
本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施场景的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本申请所必须的。本领域技术人员可以理解实施场景中的装置中的模块可以按照实施场景描述进行分布于实施场景的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施场景的一个或多个装置中。上述实施场景的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。
上述本申请序号仅仅为了描述，不代表实施场景的优劣。以上公开的仅为本申请的几个具体实施场景，但是，本申请并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种目标的寻找方法，其特征在于，包括：
分别获取寻找主机在多个位置处与被寻目标之间的第一关联数据；
根据每个位置对应的所述第一关联数据，输出第一提示信息，其中，所述第一提示信息用于提示所述寻找主机的持有者向所述被寻目标所在的方向移动。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分别获取寻找主机在多个位置处与被寻目标之间的第一关联数据，具体包括：
输出第二提示信息，其中，所述第二提示信息用于提示所述寻找主机的持有者按照预设方式移动所述寻找主机；
当检测到所述寻找主机移动时，在所述寻找主机的第一移动轨迹的多个位置处，分别获取所述寻找主机与所述被寻目标之间的第一关联数据。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述输出第一提示信息之后，所述方法还包括：
当检测到所述寻找主机移动时，在所述寻找主机的第二移动轨迹中获取所述寻找主机与所述被寻目标之间的第二关联数据；
当所述第二关联数据符合预设目标寻找成功条件时，输出寻找成功提示信息。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一关联数据包括在所述第一移动轨迹中获取的所述寻找主机与所述被寻目标之间的第一距离数据，所述根据每个位置对应的所述第一关联数据，输出第一提示信息，具体包括：
根据所述第一距离数据以及所述多个位置的坐标数据，计算所述被寻目标的坐标数据；
基于所述被寻目标的坐标数据以及所述寻找主机的当前坐标数据，确定所述被寻目标所在的方向。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第二关联数据包括在所述第二移动轨迹中获取的所述寻找主机与所述被寻目标之间的第二距离数据，所述预设目标寻找成功条件包括预设距离阈值，所述当所述第二关联数据符合预设目标寻找成功条件时，输出寻找成功提示信息，具体包括：
当所述第二距离数据小于或等于所述预设距离阈值时，输出寻找成功提示信息，其中，所述寻找成功提示信息用于提示所述被寻目标在所述预设距离阈值对应的范围内。
6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一关联数据包括在所述第一移动轨迹中获取的所述寻找主机与所述被寻目标之间的第一信号强度值，所述根据每个位置对应的所述第一关联数据，输出第一提示信息，具体包括：
按照所述第一信号强度值的大小排列所述多个位置的顺序；
根据排列后的所述多个位置对应的坐标数据，确定所述被寻目标所在的方向。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第二关联数据包括在所述第二移动轨迹中获取的所述寻找主机与所述被寻目标之间的第二信号强度值，所述预设目标寻找成功条件包括预设信号强度阈值，所述当所述第二关联数据符合预设目标寻找成功条件时，输出寻找成功提示信息，具体包括：
当所述第二信号强度值大于或等于所述预设信号强度阈值时，输出寻找成功提示信息，其中，所述寻找成功提示信息用于提示所述被寻目标在与所述预设信号强度阈值相应的范围内。
8.一种目标的寻找装置，其特征在于，包括：
第一关联数据获取模块，用于分别获取寻找主机在多个位置处与被寻目标之间的第一关联数据；
第一提示信息输出模块，用于根据每个位置对应的所述第一关联数据，输出第一提示信息，其中，所述第一提示信息用于提示所述寻找主机的持有者向所述被寻目标所在的方向移动。
9.一种存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的目标的寻找方法。
10.一种计算机设备，包括存储介质、处理器及存储在存储介质上并可在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程序时实现如权利要求1至7中任一项所述的目标的寻找方法。
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