CN111474518A - 定位方法、融合定位基站及存储介质 - Google Patents

定位方法、融合定位基站及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种定位方法、融合定位基站及存储介质。该定位方法应用于包括有源定位基站和无源定位基站的融合定位基站，其中，所述有源定位基站的有源探测范围和所述无源定位基站的无源探测范围之间具有重合的探测区域，所述定位方法包括：通过所述有源定位基站执行定位得到所述探测区域内的有源位置信息，并通过所述无源定位基站执行定位得到所述探测区域内的无源位置信息；根据所述有源位置信息和所述无源位置信息确定所述探测区域中目标对象的融合定位结果。该方案解决了相关技术中基于有源定位技术进行定位存在定位误差，或容易因遮挡或挪移导致无法定位的问题，基于位置关联融合的方法降低了定位误差以及因遮挡或挪移而导致的定位丢失。

Description

定位方法、融合定位基站及存储介质
技术领域
本发明涉及定位技术领域，具体而言，涉及一种定位方法、融合定位基站及存储介质。
背景技术
在室内(或室外)定位应用中，常见的有两类，一类是模糊定位，一类是精准定位。通常，模糊定位，就是指被定位目标的坐标无法获取，而只是知道目标在某一模糊区域，而无精确坐标，这类定位也叫0维(只知道目标在以基站为中心的某一范围内，而无任何坐标相关值)或1维(只有距离信息，只知道目标在以基站为中心的某一距离的圆上)定位；精准定位，就是能获取到被定位目标的具体2维或者3维坐标，知道目标所在的位置。
以上两类定位大都是有源定位，也就是被定位目标需要佩戴一个有源标签，好处是可以知道目标的身份信息，但相应的，这种有源定位会有两个问题，一个是标签容易被遮挡，比如放在书包里面、贴身佩戴等，一旦被遮挡，将无法定位；另外一个是，标签的位置并不一定是真实位置，比如：很多标签做成手表形式，当手展开，人的身体和手腕距离还是比较远的，这就引起了误差，导致判断出错，如果在监狱这类应用时，仅仅把手臂伸出监室外，就可能触发错误警报。
发明内容
本发明实施例提供了一种定位方法、融合定位基站及存储介质，以至少解决相关技术中基于有源定位技术进行定位存在定位误差，或容易因遮挡或挪移导致无法定位的问题。
根据本发明的一个实施例，提供了一种定位方法，应用于包括有源定位基站和无源定位基站的融合定位基站，其中，所述有源定位基站的有源探测范围和所述无源定位基站的无源探测范围之间具有重合的探测区域，所述定位方法包括：通过所述有源定位基站执行定位得到所述探测区域内的有源位置信息，并通过所述无源定位基站执行定位得到所述探测区域内的无源位置信息；根据所述有源位置信息和所述无源位置信息确定所述探测区域中目标对象的融合定位结果。
在至少一个示例性实施例中，根据所述有源位置信息和所述无源位置信息确定所述探测区域中目标对象的融合定位结果包括：对所述有源位置信息和/或所述无源位置信息进行坐标转换，使得在坐标转换后所述有源位置信息和所述无源位置信息均基于目标坐标系；根据基于所述目标坐标系的所述有源位置信息和所述无源位置信息，确定所述探测区域中目标对象的融合定位结果。
在至少一个示例性实施例中，对所述有源位置信息和/或所述无源位置信息进行坐标转换，使得在坐标转换后所述有源位置信息和所述无源位置信息均基于目标坐标系包括以下之一：在所述目标坐标系为以所述无源定位基站的位置为原点的无源坐标系的情况下，基于所述有源定位基站和所述无源定位基站之间的位置偏移量，将所述有源位置信息转换为基于所述无源坐标系的有源位置信息；在所述目标坐标系为以所述有源定位基站的位置为原点的有源坐标系的情况下，基于所述有源定位基站和所述无源定位基站之间的位置偏移量，将所述无源位置信息转换为基于所述有源坐标系的无源位置信息；在所述目标坐标系为以预设基准位置为原点的基准坐标系的情况下，基于所述有源定位基站的位置和所述预设基准位置之间的位置偏移量将所述有源位置信息转换为基于所述基准坐标系的有源位置信息，基于所述无源定位基站的位置和所述预设基准位置之间的位置偏移量将所述无源位置信息转换为基于所述基准坐标系的无源位置信息。
在至少一个示例性实施例中，根据基于所述目标坐标系的所述有源位置信息和所述无源位置信息，确定所述探测区域中目标对象的融合定位结果包括：在基于所述目标坐标系的所述有源位置信息和所述无源位置信息中存在一组或多组互相匹配的有源位置信息和无源位置信息的情况下，确定同一组互相匹配的有源位置信息和无源位置信息对应于同一个目标对象，并将所述同一组互相匹配的有源位置信息和无源位置信息之间加权求和的结果作为所述目标对象的融合定位结果。
在至少一个示例性实施例中，在加权求和时，所述有源位置信息对应的权重为0，所述无源位置信息对应的权重为1；或者，所述有源位置信息对应的权重为1，所述无源位置信息对应的权重为0；或者，所述有源位置信息和所述无源位置信息对应的权重均不为0。
在至少一个示例性实施例中，根据基于所述目标坐标系的所述有源位置信息和所述无源位置信息，确定所述探测区域中目标对象的融合定位结果包括：在基于所述目标坐标系的所述有源位置信息和所述无源位置信息中不存在互相匹配的有源位置信息和无源位置信息的情况下，确定所述有源位置信息和所述无源位置信息分别对应于不同的目标对象，并分别将所述有源位置信息和所述无源位置信息作为所述不同的目标对象各自的融合定位结果。
在至少一个示例性实施例中，互相匹配的有源位置信息和无源位置信息满足以下条件：基于所述目标坐标系的所述有源位置信息和所述无源位置信息之间的位置差值小于预设误差范围。
根据本发明的另一个实施例，提供给了一种融合定位基站，包括：有源定位基站、无源定位基站、融合定位模块，其中，所述有源定位基站的有源探测范围和所述无源定位基站的无源探测范围之间具有重合的探测区域，所述有源定位基站和所述无源定位基站均耦合至所述融合定位模块，所述有源定位基站设置为执行定位得到所述探测区域内的有源位置信息，并将所述有源位置信息发送至所述融合定位模块；所述无源定位基站设置为执行定位得到所述探测区域内的无源位置信息，并将所述无源位置信息发送至所述融合定位模块；所述融合定位模块设置为根据所述有源位置信息和所述无源位置信息确定所述探测区域中目标对象的融合定位结果。
在至少一个示例性实施例中，所述融合定位模块包括：坐标转换子模块，设置为对所述有源位置信息和/或所述无源位置信息进行坐标转换，使得在坐标转换后所述有源位置信息和所述无源位置信息均基于目标坐标系；融合定位子模块，设置为根据基于所述目标坐标系的所述有源位置信息和所述无源位置信息，确定所述探测区域中目标对象的融合定位结果。
在至少一个示例性实施例中，所述坐标转换子模块设置为执行以下之一：在所述目标坐标系为以所述无源定位基站的位置为原点的无源坐标系的情况下，基于所述有源定位基站和所述无源定位基站之间的位置偏移量，将所述有源位置信息转换为基于所述无源坐标系的有源位置信息；在所述目标坐标系为以所述有源定位基站的位置为原点的有源坐标系的情况下，基于所述有源定位基站和所述无源定位基站之间的位置偏移量，将所述无源位置信息转换为基于所述有源坐标系的无源位置信息；在所述目标坐标系为以预设基准位置为原点的基准坐标系的情况下，基于所述有源定位基站的位置和所述预设基准位置之间的位置偏移量将所述有源位置信息转换为基于所述基准坐标系的有源位置信息，基于所述无源定位基站的位置和所述预设基准位置之间的位置偏移量将所述无源位置信息转换为基于所述基准坐标系的无源位置信息。
在至少一个示例性实施例中，所述融合定位子模块设置为：在基于所述目标坐标系的所述有源位置信息和所述无源位置信息中存在一组或多组互相匹配的有源位置信息和无源位置信息的情况下，确定同一组互相匹配的有源位置信息和无源位置信息对应于同一个目标对象，并将所述同一组互相匹配的有源位置信息和无源位置信息之间加权求和的结果作为所述目标对象的融合定位结果。
在至少一个示例性实施例中，所述融合定位子模块设置为：在基于所述目标坐标系的所述有源位置信息和所述无源位置信息中不存在互相匹配的有源位置信息和无源位置信息的情况下，确定所述有源位置信息和所述无源位置信息分别对应于不同的目标对象，并分别将所述有源位置信息和所述无源位置信息作为所述不同的目标对象各自的融合定位结果。
在至少一个示例性实施例中，所述有源定位基站和所述无源定位基站被集成在一台融合定位设备中，其中，所述有源定位基站和所述无源定位基站之间的位置偏移量固定或可调；或者，所述有源定位基站和所述无源定位基站均独立设置，且分别安装在一外部支架上，其中，所述有源定位基站和所述无源定位基站之间的位置偏移量固定或可调。
根据本发明的又一个实施例，还提供了一种存储介质，所述存储介质中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被设置为运行时执行上述任一项方法实施例中的步骤。
根据本发明的又一个实施例，还提供了一种定位装置，包括有源定位基站、无源定位基站、存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行上述任一项方法实施例中的步骤。
通过本发明，由于通过具有重合的探测区域的有源定位基站和无源定位基站分别执行定位得到所述探测区域内的有源位置信息和无源位置信息，再根据所述有源位置信息和所述无源位置信息确定所述探测区域中目标对象的融合定位结果，因此，可以解决相关技术中基于有源定位技术进行定位存在定位误差，或容易因遮挡或挪移导致无法定位的问题，该基于位置关联融合的方法降低了定位误差以及因遮挡或挪移而导致的定位丢失。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是根据本发明实施例1的融合定位基站的两种应用示例的示意图；
图2是根据本发明实施例1的定位方法的流程图；
图3是根据本发明实施例2的融合定位基站的结构框图；
图4是根据本发明实施例2的融合定位基站的详细结构框图；
图5是根据本发明实施例4的蓝牙AOA定位的示意图；
图6是根据本发明实施例4的雷达定位的示意图；
图7是根据本发明实施例4的融合定位场景示意图；
图8是根据本发明实施例4的融合定位过程的运作流程图。
具体实施方式
相关技术中，采用有源定位实现室内(或室外)定位会有两个问题，一个是标签容易被遮挡，导致无法完成定位；另外一个是，标签的位置和实际目标位置可能出现不匹配，导致出现定位误差。
为了解决该问题，本发明实施例中提出了一种定位方案，该定位方案采用有源和无源融合的定位方式，将无源的高精度、真实目标坐标特性和有源的有目标身份信息特性相互融合，采用多空间坐标融合修正，实现真实目标的高精度定位效果。
下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。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。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
实施例1
本申请实施例一所提供的方法实施例可以通过包括有源定位基站和无源定位基站的融合定位基站执行。图1是根据本发明实施例1的融合定位基站的两种应用示例的示意图，如图1所示，本实施例中的融合定位基站包括有源定位基站和无源定位基站，其中，所述有源定位基站的有源探测范围和所述无源定位基站的无源探测范围之间具有重合(部分或全部重合)的探测区域。在具体实现上，可以如图1中的左图所示将单独的两个独立的有源定位基站和无源定位基站安装到一个设备结构内部，也可以如图1中的右图所示将两个独立的有源定位基站和无源定位基站安装于独立的两个结构，并通过外部支架限定两个基站的相对位置(可以固定以便节省标定过程，也可以是可调的以便随时根据实际情况调整)。
在本实施例中提供了一种运行于图1所示的融合定位基站的定位方法，图2是根据本发明实施例1的定位方法的流程图，如图2所示，该流程包括如下步骤：
步骤S202，通过所述有源定位基站执行定位得到所述探测区域内的有源位置信息，并通过所述无源定位基站执行定位得到所述探测区域内的无源位置信息；
步骤S204，根据所述有源位置信息和所述无源位置信息确定所述探测区域中目标对象的融合定位结果。
可选地，步骤S202中通过所述有源定位基站和所述无源定位基站执行定位的执行先后顺序没有限定。
在本实施例中，由于通过具有重合的探测区域的有源定位基站和无源定位基站分别执行定位得到所述探测区域内的有源位置信息和无源位置信息，再根据所述有源位置信息和所述无源位置信息确定所述探测区域中目标对象的融合定位结果，因此，可以解决相关技术中基于有源定位技术进行定位存在定位误差，或容易因遮挡或挪移导致无法定位的问题，该基于位置关联融合的方法降低了定位误差以及因遮挡或挪移而导致的定位丢失。
在至少一个示例性实施例中，步骤S204可以包括步骤S2041和步骤S2042。
在步骤S2041中，对所述有源位置信息和/或所述无源位置信息进行坐标转换，使得在坐标转换后所述有源位置信息和所述无源位置信息均基于目标坐标系。
该步骤旨在使得有源位置信息和无源位置信息是基于相同的坐标系，在至少一个示例性实施例中，对所述有源位置信息和/或所述无源位置信息进行坐标转换，使得在坐标转换后所述有源位置信息和所述无源位置信息均基于目标坐标系可以通过以下之一的方式实现。
坐标转换方式1：在所述目标坐标系为以所述无源定位基站的位置为原点的无源坐标系的情况下，基于所述有源定位基站和所述无源定位基站之间的位置偏移量，将所述有源位置信息转换为基于所述无源坐标系的有源位置信息；
坐标转换方式2：在所述目标坐标系为以所述有源定位基站的位置为原点的有源坐标系的情况下，基于所述有源定位基站和所述无源定位基站之间的位置偏移量，将所述无源位置信息转换为基于所述有源坐标系的无源位置信息；
坐标转换方式3：在所述目标坐标系为以预设基准位置为原点的基准坐标系的情况下，基于所述有源定位基站的位置和所述预设基准位置之间的位置偏移量将所述有源位置信息转换为基于所述基准坐标系的有源位置信息，基于所述无源定位基站的位置和所述预设基准位置之间的位置偏移量将所述无源位置信息转换为基于所述基准坐标系的无源位置信息。
步骤S2042，根据基于所述目标坐标系的所述有源位置信息和所述无源位置信息，确定所述探测区域中目标对象的融合定位结果。
有源定位基站可以定位到携带有源标签的目标对象，而无源定位基站则可以定位到携带或未携带有源标签的目标对象。在实际应用中，根据所述有源位置信息和所述无源位置信息是否对应于同一个目标对象，可以有以下两种不同的融合定位结果的确定方式。
融合定位方式1：在基于所述目标坐标系的所述有源位置信息和所述无源位置信息中存在一组或多组互相匹配的有源位置信息和无源位置信息的情况下，确定同一组互相匹配的有源位置信息和无源位置信息对应于同一个目标对象，并将所述同一组互相匹配的有源位置信息和无源位置信息之间加权求和的结果作为所述目标对象的融合定位结果。
在至少一个示例性实施例中，在加权求和时，所述有源位置信息对应的权重为0，所述无源位置信息对应的权重为1；或者，所述有源位置信息对应的权重为1，所述无源位置信息对应的权重为0；或者，所述有源位置信息和所述无源位置信息对应的权重均不为0。
因为标签的位置并不一定是真实位置，会引起误差导致判断出错，通过方式1就可以从一定程度解决该问题，因为方式1中综合了有源定位基站和无源定位基站的定位结果，使得定位结果更加准确，减小定位误差。
融合定位方式2：在基于所述目标坐标系的所述有源位置信息和所述无源位置信息中不存在互相匹配的有源位置信息和无源位置信息的情况下，确定所述有源位置信息和所述无源位置信息分别对应于不同的目标对象，并分别将所述有源位置信息和所述无源位置信息作为所述不同的目标对象各自的融合定位结果。
实际应用中，可能因有源标签被遮挡、挪移导致有源定位无法实现，也就是说，此时有源定位基站未获取到有源定位信息，那么可以以无源定位基站获取的无源位置信息作为目标对象的定位结果。当然，也有可能无源定位基站出现故障或其他原因导致无源定位基站无法正常定位，此时，可以以有源定位基站获取的有源位置信息作为目标对象的定位结果。
在以上的两个融合定位方式中，可以通过多种方式确定有源位置信息和无源位置信息是否互相匹配。例如，可以设置满足以下条件为互相匹配的有源位置信息和无源位置信息：基于所述目标坐标系的所述有源位置信息和所述无源位置信息之间的位置差值小于预设误差范围。也就是说，当二者的位置偏差小于预设误差范围则认为是互相匹配的。
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根据上述实施例的方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献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(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
实施例2
在本实施例中还提供了一种融合定位基站，该融合定位基站用于实现上述实施例及优选实施方式，已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的，术语“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。
图3是根据本发明实施例2的融合定位基站的结构框图，如图3所示，该融合定位基站包括：有源定位基站32、无源定位基站34、融合定位模块36，其中，所述有源定位基站32的有源探测范围和所述无源定位基站34的无源探测范围之间具有重合的探测区域，所述有源定位基站32和所述无源定位基站34均耦合至所述融合定位模块36，所述有源定位基站32设置为执行定位得到所述探测区域内的有源位置信息，并将所述有源位置信息发送至所述融合定位模块36；所述无源定位基站34设置为执行定位得到所述探测区域内的无源位置信息，并将所述无源位置信息发送至所述融合定位模块36；所述融合定位模块36设置为根据所述有源位置信息和所述无源位置信息确定所述探测区域中目标对象的融合定位结果。
在本实施例中，由于通过具有重合的探测区域的有源定位基站和无源定位基站分别执行定位得到所述探测区域内的有源位置信息和无源位置信息，再根据所述有源位置信息和所述无源位置信息确定所述探测区域中目标对象的融合定位结果，因此，可以解决相关技术中基于有源定位技术进行定位存在定位误差，或容易因遮挡或挪移导致无法定位的问题，该基于位置关联融合的方法降低了定位误差以及因遮挡或挪移而导致的定位丢失。
图4是根据本发明实施例2的融合定位基站的详细结构框图，如图4所示，在至少一个示例性实施例中，所述融合定位模块36包括坐标转换子模块362和融合定位子模块364。
坐标转换子模块362设置为对所述有源位置信息和/或所述无源位置信息进行坐标转换，使得在坐标转换后所述有源位置信息和所述无源位置信息均基于目标坐标系。
该坐标转换子模块362执行坐标转换使得有源位置信息和无源位置信息是基于相同的坐标系，在至少一个示例性实施例中，该坐标转换子模块362可以通过以下之一的方式实现坐标转换：
坐标转换方式1：在所述目标坐标系为以所述无源定位基站34的位置为原点的无源坐标系的情况下，基于所述有源定位基站32和所述无源定位基站34之间的位置偏移量，将所述有源位置信息转换为基于所述无源坐标系的有源位置信息；
坐标转换方式2：在所述目标坐标系为以所述有源定位基站32的位置为原点的有源坐标系的情况下，基于所述有源定位基站32和所述无源定位基站34之间的位置偏移量，将所述无源位置信息转换为基于所述有源坐标系的无源位置信息；
坐标转换方式3：在所述目标坐标系为以预设基准位置为原点的基准坐标系的情况下，基于所述有源定位基站32的位置和所述预设基准位置之间的位置偏移量将所述有源位置信息转换为基于所述基准坐标系的有源位置信息，基于所述无源定位基站34的位置和所述预设基准位置之间的位置偏移量将所述无源位置信息转换为基于所述基准坐标系的无源位置信息。
融合定位子模块364设置为根据基于所述目标坐标系的所述有源位置信息和所述无源位置信息，确定所述探测区域中目标对象的融合定位结果。
在至少一个示例性实施例中，所述融合定位子模块364设置为：在基于所述目标坐标系的所述有源位置信息和所述无源位置信息中存在一组或多组互相匹配的有源位置信息和无源位置信息的情况下，确定同一组互相匹配的有源位置信息和无源位置信息对应于同一个目标对象，并将所述同一组互相匹配的有源位置信息和无源位置信息之间加权求和的结果作为所述目标对象的融合定位结果。
在至少一个示例性实施例中，在加权求和时，所述有源位置信息对应的权重为0，所述无源位置信息对应的权重为1；或者，所述有源位置信息对应的权重为1，所述无源位置信息对应的权重为0；或者，所述有源位置信息和所述无源位置信息对应的权重均不为0。
在至少一个示例性实施例中，所述融合定位子模块364设置为：在基于所述目标坐标系的所述有源位置信息和所述无源位置信息中不存在互相匹配的有源位置信息和无源位置信息的情况下，确定所述有源位置信息和所述无源位置信息分别对应于不同的目标对象，并分别将所述有源位置信息和所述无源位置信息作为所述不同的目标对象各自的融合定位结果。
可以通过多种方式确定有源位置信息和无源位置信息是否互相匹配。例如，可以设置满足以下条件为互相匹配的有源位置信息和无源位置信息：基于所述目标坐标系的所述有源位置信息和所述无源位置信息之间的位置差值小于预设误差范围。也就是说，当二者的位置偏差小于预设误差范围则认为是互相匹配的。
在至少一个示例性实施例中，所述有源定位基站32和所述无源定位基站34被集成在一台融合定位设备中，其中，所述有源定位基站32和所述无源定位基站34之间的位置偏移量固定或可调。
在一些其他示例性实施例中，所述有源定位基站32和所述无源定位基站34均独立设置，且分别安装在一外部支架上，其中，所述有源定位基站32和所述无源定位基站34之间的位置偏移量固定或可调。
需要说明的是，上述各个模块是可以通过软件或硬件来实现的，对于后者，可以通过以下方式实现，但不限于此：上述模块均位于同一处理器中；或者，上述各个模块以任意组合的形式分别位于不同的处理器中。
实施例3
本发明的实施例还提供了一种存储介质，该存储介质中存储有计算机程序，其中，该计算机程序被设置为运行时执行上述任一项方法实施例中的步骤。
可选地，在本实施例中，上述存储介质可以被设置为存储用于执行以下步骤的计算机程序：
步骤S1，通过所述有源定位基站执行定位得到所述探测区域内的有源位置信息，并通过所述无源定位基站执行定位得到所述探测区域内的无源位置信息；
步骤S2，根据所述有源位置信息和所述无源位置信息确定所述探测区域中目标对象的融合定位结果。
可选地，在本实施例中，上述存储介质可以包括但不限于：U盘、只读存储器(Read-Only Memory，简称为ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，简称为RAM)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储计算机程序的介质。
本发明的实施例还提供了一种融合定位装置，包括有源定位基站、无源定位基站、存储器和处理器，该存储器中存储有计算机程序，该处理器被设置为运行计算机程序以执行上述任一项方法实施例中的步骤。
可选地，在本实施例中，上述处理器可以被设置为通过计算机程序执行以下步骤：
步骤S1，通过所述有源定位基站执行定位得到所述探测区域内的有源位置信息，并通过所述无源定位基站执行定位得到所述探测区域内的无源位置信息；
步骤S2，根据所述有源位置信息和所述无源位置信息确定所述探测区域中目标对象的融合定位结果。
可选地，本实施例中的具体示例可以参考上述实施例及可选实施方式中所描述的示例，本实施例在此不再赘述。
实施例4
本实施例借助具体实例更加详细的描述了融合定位方法。该融合定位方法融合了有源定位和无源定位的结果。
有源定位一般是基于有源标签所实现的定位方式，可以有多种技术来实现有源定位。例如，蓝牙AOA定位。蓝牙5.0之后，标准及定义了蓝牙基于AOA(到达角)的定位技术。图5是根据本发明实施例4的蓝牙AOA定位的示意图，如图5所示，该技术是通过在一蓝牙AOA基站上安装2个及以上的接收天线，并且此时标签距离基站的距离远大于接收天线之间的距离，则当标签给基站发送蓝牙信号，基站可通过测量两个天线收到信号的时间差，从而根据时间差，获取标签相对于基站的角度β，从而完成到达角的测量。然后，如果基站安装高度已知，比如：基站安装在房顶，标签由人佩戴，那人在基站下水平移动时，则人相对于基站的垂直方向的距离(图5中的d)是不变的，所以可以根据d*tan(β)得到标签和基站的水平距离，从而获得标签相对于基站的X和Y坐标；如果基站高度未知，则至少需要2台基站，并且两台基站测量的达到角会有唯一交点，该交点就是标签的坐标。如上便是以2根天线分布在X轴的二维XY坐标蓝牙AOA示意，当天线大于2个时，比如图5中的Z轴也分布2个天线，则同样的方法可以获得YZ坐标，从而实现XYZ三轴的坐标测量，即三维定位。
无源定位一般是基于电磁波反射所实现的定位方式，其不要求有源标签的存在，可以有多种技术来实现无源定位，例如雷达定位。雷达定位技术，是通过由雷达定位基站，向某一区域发送一定频率的电磁波，当有目标在该区域中移动时，目标会通过身体反射电磁波信号，而雷达定位基站通过测量目标反射回来的电磁波信号，实现对目标的定位，并且雷达定位基站会获取到目标的距离、角度和速度三个信息。图6是根据本发明实施例4的雷达定位的示意图，如图6所示，雷达定位基站在原点，其探测范围是XYZ三轴组成的三维圆锥空间，当目标在探测范围内时，雷达定位基站将获取到(β1，β2)、D和目标的移动速度三个信息，其中(β1，β2)一个极坐标，β1和β2分别表示雷达到目标连线与YZ平面以及XY平面的夹角，然后通过(β1，β2)和D就可以计算出目标的坐标(x1,y1,z1)＝(-D*sinβ1，-sqr((D*cosβ1)2-(D*sinβ2)2)，-D*sinβ2)，(本处假设目标是在XYZ的负半轴空间)，而速度一般用于过滤静止的背景空间，即速度为0的目标都被基站遗弃，所以雷达定位技术通常定位移动的目标。
本实施例的融合定位方法可以由图1所示的融合定位装置来实现。图7是根据本发明实施例4的融合定位场景示意图，如图7所示，有源定位基站为原点(0,0,0)，无源定位基站相对于有源定位基站位置为(i,j,k),当有一个目标出现在有源和无源定位基站的探测范围内时，无源定位基站会发现目标X1，并探测到其位置坐标(a1，b1，c1)，对于有源坐标而言，如果目标携带了有源标签D1，则有源定位基站同样会发现目标，并探测到其位置为(x1，y1，z1)，反之如果目标没有携带有源标签，则有源定位基站不会发现任何目标。
于此同时，假设目标携带了有源标签，并被有源和无源定位基站都探测到，则目标同时在系统里，具备了两个坐标：无源定位基站探测到的坐标(a1，b1，c1)和有源定位基站探测到的坐标(x1，y1，z1)，由于有源和无源定位基站的相对位置已知并且固定，所以两个基站的坐标系可以互相转换，(X，Y，Z)＝f(a，b，c)＝(a，b，c)+(i,j,k)-(0,0,0)＝(a+i，b+j，c+k)，(其中ijk为已知固定值，abc为任意目标在无源坐标系中的坐标值，XYZ为abc对应到有源坐标系时的坐标值)。此时(a1，b1，c1)，对应到有源坐标系，就是f(a1，b1，c1)＝(a1+i，b1+j，c1+k)，并且由于有源和无源定位基站探测到的目标为同一目标，所以f(a1，b1，c1)和(x1，y1，z1)理论上应该是重合的，但考虑实际标签在人身体的位置放置不固定，且人身体对于无源定位基站的雷达反射位置也不是固定，所以f(a1，b1，c1)和(x1，y1，z1)应该是在一定的误差范围(假设为δ)内，我们只要判断(x1，y1，z1)-f(a1，b1，c1)是否小于δ，就能知道(a1，b1，c1)和(x1，y1，z1)是否是来源于同一目标，如果是同一目标，则D1和X1合并目标记录为D1，并对两个坐标f(a1，b1，c1)和(x1，y1，z1)进行加权融合，比如：取平均值或者直接以(x1，y1，z1)为真实值。这样就完成了对一个目标的融合定位。
当然如果目标未佩戴标签，则只有无源定位基站检测到目标，并且没有任何有源坐标和其在δ范围内，此时，系统直接以无源坐标记录目标以及其坐标。相同的，如果目前只有源坐标，无法找到δ范围内可以融合的无源坐标，则说明目标可能被遮挡，无源定位基站无法探测到，此时同样只需记录有源目标以及其坐标即可。
图8是根据本发明实施例4的融合定位过程的运作流程图。如图8所示，该过程包括：
步骤S801、标定过程，根据有源定位基站和无源定位基站的相对位置关系，确定待定位目标，在两坐标系中的坐标对应关系为(x,y,z)＝f(a,b,c)。作为一个优选的实施方式，将有源定位和无源定位基站集成到相对位置固定的系统中，实现定位系统的免标定。
步骤S802、定位过程，通过有源和无源基站检测定位目标。
步骤S803、融合过程。
假设融合定位基站内有2个真实目标，其中1个有佩戴有源标签，1个没有佩戴，所以系统探测到了1个有源目标及坐标，和2个无源目标及坐标，并且有1个有源和无源坐标是来源于同一个目标，所以其坐标相互关联，当都转换到同一参考坐标系进行坐标位置比较时，会小于δ，所以最终被融合为一个目标D1，坐标也加权融合为h((x1,y1,z1),(A1,B1,C1))，而没佩戴标签的目标，无法找到关联的有源坐标，所以保持为目标X2和坐标f(a2，b2，c2)。并且，上述示例展示的是，都是将无源坐标转换到有源坐标进行融合，同样的，也可以反过来，将有源坐标转换到无源坐标，再融合，实质上并无区分。
通过本发明实施例的融合定位，无源定位基于目标反射，有源定位基于目标标签，两者基于位置关联融合，可以轻松解决在传统有源融合定位基站中，有源标签被恶意遮挡，以及恶意将标签移至远离佩戴人等，引起的误报、漏报等问题。通过有源和无源的融合，可以在任何时刻都得到监测范围内人员及位置信息，大大降低恶意遮挡、恶意挪移而导致的定位丢失和误报。
显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种定位方法，其特征在于，应用于包括有源定位基站和无源定位基站的融合定位基站，其中，所述有源定位基站的有源探测范围和所述无源定位基站的无源探测范围之间具有重合的探测区域，所述定位方法包括：
通过所述有源定位基站执行定位得到所述探测区域内的有源位置信息，并通过所述无源定位基站执行定位得到所述探测区域内的无源位置信息；
根据所述有源位置信息和所述无源位置信息确定所述探测区域中目标对象的融合定位结果。
2.根据权利要求1所述的定位方法，其特征在于，根据所述有源位置信息和所述无源位置信息确定所述探测区域中目标对象的融合定位结果包括：
对所述有源位置信息和/或所述无源位置信息进行坐标转换，使得在坐标转换后所述有源位置信息和所述无源位置信息均基于目标坐标系；
根据基于所述目标坐标系的所述有源位置信息和所述无源位置信息，确定所述探测区域中目标对象的融合定位结果。
3.根据权利要求2所述的定位方法，其特征在于，对所述有源位置信息和/或所述无源位置信息进行坐标转换，使得在坐标转换后所述有源位置信息和所述无源位置信息均基于目标坐标系包括以下之一：
在所述目标坐标系为以所述无源定位基站的位置为原点的无源坐标系的情况下，基于所述有源定位基站和所述无源定位基站之间的位置偏移量，将所述有源位置信息转换为基于所述无源坐标系的有源位置信息；
在所述目标坐标系为以所述有源定位基站的位置为原点的有源坐标系的情况下，基于所述有源定位基站和所述无源定位基站之间的位置偏移量，将所述无源位置信息转换为基于所述有源坐标系的无源位置信息；
在所述目标坐标系为以预设基准位置为原点的基准坐标系的情况下，基于所述有源定位基站的位置和所述预设基准位置之间的位置偏移量将所述有源位置信息转换为基于所述基准坐标系的有源位置信息，基于所述无源定位基站的位置和所述预设基准位置之间的位置偏移量将所述无源位置信息转换为基于所述基准坐标系的无源位置信息。
4.根据权利要求2所述的定位方法，其特征在于，根据基于所述目标坐标系的所述有源位置信息和所述无源位置信息，确定所述探测区域中目标对象的融合定位结果包括：
在基于所述目标坐标系的所述有源位置信息和所述无源位置信息中存在一组或多组互相匹配的有源位置信息和无源位置信息的情况下，确定同一组互相匹配的有源位置信息和无源位置信息对应于同一个目标对象，并将所述同一组互相匹配的有源位置信息和无源位置信息之间加权求和的结果作为所述目标对象的融合定位结果。
5.根据权利要求4所述的定位方法，其特征在于，在加权求和时，所述有源位置信息对应的权重为0，所述无源位置信息对应的权重为1；或者，所述有源位置信息对应的权重为1，所述无源位置信息对应的权重为0；或者，所述有源位置信息和所述无源位置信息对应的权重均不为0。
6.根据权利要求2所述的定位方法，其特征在于，根据基于所述目标坐标系的所述有源位置信息和所述无源位置信息，确定所述探测区域中目标对象的融合定位结果包括：
在基于所述目标坐标系的所述有源位置信息和所述无源位置信息中不存在互相匹配的有源位置信息和无源位置信息的情况下，确定所述有源位置信息和所述无源位置信息分别对应于不同的目标对象，并分别将所述有源位置信息和所述无源位置信息作为所述不同的目标对象各自的融合定位结果。
7.根据权利要求4-6中任一项所述的定位方法，其特征在于，互相匹配的有源位置信息和无源位置信息满足以下条件：
基于所述目标坐标系的所述有源位置信息和所述无源位置信息之间的位置差值小于预设误差范围。
8.一种融合定位基站，其特征在于，包括：有源定位基站、无源定位基站、融合定位模块，其中，所述有源定位基站的有源探测范围和所述无源定位基站的无源探测范围之间具有重合的探测区域，所述有源定位基站和所述无源定位基站均耦合至所述融合定位模块，
所述有源定位基站设置为执行定位得到所述探测区域内的有源位置信息，并将所述有源位置信息发送至所述融合定位模块；
所述无源定位基站设置为执行定位得到所述探测区域内的无源位置信息，并将所述无源位置信息发送至所述融合定位模块；
所述融合定位模块设置为根据所述有源位置信息和所述无源位置信息确定所述探测区域中目标对象的融合定位结果。
9.根据权利要求8所述的融合定位基站，其特征在于，所述融合定位模块包括：
坐标转换子模块，设置为对所述有源位置信息和/或所述无源位置信息进行坐标转换，使得在坐标转换后所述有源位置信息和所述无源位置信息均基于目标坐标系；
融合定位子模块，设置为根据基于所述目标坐标系的所述有源位置信息和所述无源位置信息，确定所述探测区域中目标对象的融合定位结果。
10.根据权利要求9所述的融合定位基站，其特征在于，所述坐标转换子模块设置为执行以下之一：
在所述目标坐标系为以所述无源定位基站的位置为原点的无源坐标系的情况下，基于所述有源定位基站和所述无源定位基站之间的位置偏移量，将所述有源位置信息转换为基于所述无源坐标系的有源位置信息；
在所述目标坐标系为以所述有源定位基站的位置为原点的有源坐标系的情况下，基于所述有源定位基站和所述无源定位基站之间的位置偏移量，将所述无源位置信息转换为基于所述有源坐标系的无源位置信息；
在所述目标坐标系为以预设基准位置为原点的基准坐标系的情况下，基于所述有源定位基站的位置和所述预设基准位置之间的位置偏移量将所述有源位置信息转换为基于所述基准坐标系的有源位置信息，基于所述无源定位基站的位置和所述预设基准位置之间的位置偏移量将所述无源位置信息转换为基于所述基准坐标系的无源位置信息。
11.根据权利要求9所述的融合定位基站，其特征在于，所述融合定位子模块设置为：
在基于所述目标坐标系的所述有源位置信息和所述无源位置信息中存在一组或多组互相匹配的有源位置信息和无源位置信息的情况下，确定同一组互相匹配的有源位置信息和无源位置信息对应于同一个目标对象，并将所述同一组互相匹配的有源位置信息和无源位置信息之间加权求和的结果作为所述目标对象的融合定位结果。
12.根据权利要求9所述的融合定位基站，其特征在于，所述融合定位子模块设置为：
在基于所述目标坐标系的所述有源位置信息和所述无源位置信息中不存在互相匹配的有源位置信息和无源位置信息的情况下，确定所述有源位置信息和所述无源位置信息分别对应于不同的目标对象，并分别将所述有源位置信息和所述无源位置信息作为所述不同的目标对象各自的融合定位结果。
13.根据权利要求8-12中任一项所述的融合定位基站，其特征在于，
所述有源定位基站和所述无源定位基站被集成在一台融合定位设备中，其中，所述有源定位基站和所述无源定位基站之间的位置偏移量固定或可调；或者，
所述有源定位基站和所述无源定位基站均独立设置，且分别安装在一外部支架上，其中，所述有源定位基站和所述无源定位基站之间的位置偏移量固定或可调。
14.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被设置为运行时执行所述权利要求1至7任一项中所述的定位方法。
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