CN111818451A - Uwb定位系统、基站测绘方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种UWB定位系统、基站测绘方法及装置，其中，UWB定位系统包括：第一基站，配置为在第一发送时刻广播第一定位信号；第二基站，配置为在第二发送时刻广播第二定位信号；第三基站，配置为在第三发送时刻广播第三定位信号；解算单元，配置为至少根据第一定位信号、第二定位信号、第三定位信号确定目标基站的位置。通过本发明实施例，可以解决相关技术中UWB定位系统对基站进行测绘时存在的一系列问题，以达到可高效的实现对基站的精准测绘的效果。

Description

UWB定位系统、基站测绘方法及装置

技术领域

本发明涉及导航领域，具体而言，涉及一种UWB定位系统、基站测绘方法及装置。

背景技术

相关技术中的超带宽(Ultra Wide Band，UWB)定位系统，是通过系统中的多个基站与进行定位的标签之间的通信交互以实现定位处理的；具体而言，基站向标签发送数据帧以进行定位后，标签需向基站返回数据帧，以此令基站可获知标签与基站的相对位置，通过多个已知位置的基站执行以上操作，进而可实现对标签的定位。

为实现上述定位操作，需预先确定基站的位置，为此，相关技术中在完成对UWB定位系统中的基站的布设后，需要对基站进行测绘，以确定每一个基站的位置。相关技术中在上述基站的测绘过程中，多由人工实现对每一个基站的测绘，其需耗费相当的人力及时间成本，且在配置过程中易于出现由于测绘精度不佳而造成基站与基站之间相对位置的不准确，进而影响后续定位过程。

针对上述相关技术中，UWB定位系统对基站进行测绘时存在的一系列问题，相关技术中尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供一种UWB定位系统、基站测绘方法及装置，以至少解决相关技术中UWB定位系统对基站进行测绘时存在的一系列问题。

根据本发明的一个实施例，提供了一种UWB定位系统，包括：

第一基站，配置为在第一发送时刻广播第一定位信号；

第二基站，配置为在第二发送时刻广播第二定位信号；

第三基站，配置为在第三发送时刻广播第三定位信号；

解算单元，配置为至少根据所述第一定位信号、所述第二定位信号、所述第三定位信号确定目标基站的位置。

根据本发明的另一个实施例，还提供了一种基站测绘方法，包括：

通过第一基站在第一发送时刻广播第一定位信号，通过第二基站在第二发送时刻广播第二定位信号，通过第三基站在第三发送时刻广播第三定位信号；

至少根据所述第一定位信号、所述第二定位信号、所述第三定位信号确定目标基站的位置。

根据本发明的另一个实施例，还提供了一种基站测绘装置，包括：

广播模块，用于通过第一基站在第一发送时刻广播第一定位信号，通过第二基站在第二发送时刻广播第二定位信号，通过第三基站在第三发送时刻广播第三定位信号；

测绘模块，用于至少根据所述第一定位信号、所述第二定位信号、所述第三定位信号确定目标基站的位置。

根据本发明的另一个实施例，还提供了一种计算机可读的存储介质，所述计算机可读的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。

根据本发明的另一个实施例，还提供了一种电子装置，包括存储器和处理器，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。

通过本发明实施例，由于可以通过第一基站在第一发送时刻广播第一定位信号，通过第二基站在第二发送时刻广播第二定位信号，通过第三基站在第三发送时刻广播第三定位信号，进而通过解算单元至少根据所述第一定位信号、所述第二定位信号、所述第三定位信号确定目标基站的位置。上述目标基站的测绘过程中，仅需由第一基站、第二基站、第三基站广播相应的定位信号，即可确定目标基站与上述第一基站、第二基站、第三基站之间的相对位置，以确定目标基站的位置。以此，即可实现对UWB定位系统中第一基站、第二基站、第三基站以外的任一基站的自动测绘。因此，本发明实施例可以解决相关技术中UWB定位系统对基站进行测绘时存在的一系列问题，以达到可高效的实现对基站的精准测绘的效果。

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提供的UWB定位系统的系统示意图；

图2是根据本发明实施例提供的UWB定位系统的交互示意图(一)；

图3是根据本发明实施例提供的UWB定位系统的交互示意图(二)；

图4是根据本发明实施例提供的基站A与基站B的交互示意图；

图5是根据本发明实施例提供的UWB定位系统的交互示意图(三)；

图6是根据本发明实施例提供的基站测绘方法的流程图；

图7是根据本发明实施例提供的基站测绘装置的结构框图。

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

本发明实施例提供了一种UWB定位系统，图1是根据本发明实施例提供的UWB定位系统的系统示意图，如图1所示，本发明实施例中的UWB定位系统包括：

第一基站102，配置为在第一发送时刻广播第一定位信号；

第二基站104，配置为在第二发送时刻广播第二定位信号；

第三基站106，配置为在第三发送时刻广播第三定位信号；

解算单元108，配置为至少根据第一定位信号、第二定位信号、第三定位信号确定目标基站110的位置。

需要说明的是，本发明实施例中的UWB定位系统可根据定位场景或环境的不同而设置多个基站，通常而言，基站的数量大于三个；本发明实施例中的第一基站、第二基站、第三基站用于指示UWB定位系统中的多个基站中的任意三个基站，通常而言，第一基站、第二基站、第三基站可以为三个相互距离在合理范围内的基站，例如，相邻布设的三个基站。本发明实施例对UWB定位系统中的基站的数量以及基站的布设位置不做限定。

本发明实施例的UWB定位系统中，第一基站、第二基站、第三基站的位置都是已知的，UWB定位系统可在基站布设过程中，通过人工测绘的方式，以确定三个初始基站的位置，并将该三个初始基站作为上述第一基站、第二基站、第三基站，以此，即可在通过第一定位信号、第二定位信号、第三定位信号确定目标基站与上述第一基站、第二基站、第三基站之间的相对位置的情形下，确定目标基站的实际位置。

在确定某一目标基站的位置后，该基站的位置已知，则可将该基站作为第一基站、第二基站、第三基站中的一个，以和另外两个通过人工测绘或自动测绘确定位置的基站，进一步对任意一个位置未知的目标基站进行测绘；以此往复，即可通过上述三个已知位置的初始基站，确定UWB定位系统中所有基站的位置。

需要说明的是，第一基站广播第一定位信号，即第一基站向UWB定位系统中的其余基站发送第一定位信号；类似的，第二基站广播第二定位信号，即第二基站向UWB定位系统中的其余基站签发送第二定位信号，第三基站广播第三定位信号，即第三基站向UWB定位系统中的其余基站发送第三定位信号。

需要说明的是，本发明实施例中的解算单元可以是设置在目标基站中的解算单元，也可以是设置在第一基站、第二基站、第三基站中的解算单元，也可以是独立于本发明实施例中的基站设置的解算单元，例如，云服务器等，本发明对此不做限定。

通过本发明实施例，由于可以通过第一基站在第一发送时刻广播第一定位信号，通过第二基站在第二发送时刻广播第二定位信号，通过第三基站在第三发送时刻广播第三定位信号，进而通过解算单元至少根据所述第一定位信号、所述第二定位信号、所述第三定位信号确定目标基站的位置。上述目标基站的测绘过程中，仅需由位置已知的第一基站、第二基站、第三基站广播相应的定位信号，即可确定目标基站与上述第一基站、第二基站、第三基站之间的相对位置，以确定目标基站的位置。以此，即可实现对UWB定位系统中第一基站、第二基站、第三基站以外的任一基站的自动测绘。

因此，本发明实施例可以解决相关技术中UWB定位系统对基站进行测绘时存在的一系列问题，进而一方面在布设过程中，由人工测绘三个基站后即可实现高效的自动测绘处理，以显著改善人力与时间成本的支出，另一方面，基于上述第一定位信号、第二定位信号、第三定位信号而确定的目标基站的位置，较于相关技术中的人工测绘方式，可在测绘精度上显著改善，进而令后续的定位过程中的误差亦可随之降低。

以下通过可选实施例的方式对上述解算单元至少根据第一定位信号、第二定位信号、第三定位信号确定目标基站的位置的过程进行说明：

在一可选实施例中，上述目标基站110配置为，在第四发送时刻广播第四定位信号；

解算单元108还配置为，根据第一定位信号、第二定位信号、第三定位信号、第四定位信号，以确定第一飞行时间、第二飞行时间、第三飞行时间；

根据第一飞行时间、第二飞行时间、第三飞行时间确定目标基站的位置；

其中，第一飞行时间为目标基站与第一基站之间的飞行时间，第二飞行时间为目标基站与第二基站之间的飞行时间，第三飞行时间为目标基站与第三基站之间的飞行时间。

需要说明的是，上述飞行时间用于指示信号或数据帧在两个对象之间传输所需要的时间，例如，目标基站与第一基站间的飞行时间即为第一基站广播的第一定位信号传输至目标基站所需的时间，目标基站与第二基站间的飞行时间即为第二基站广播的第二定位信号传输至目标基站所需的时间，目标基站与第三基站间的飞行时间即为第三基站广播的第三定位信号传输至目标基站所需的时间。

在一可选实施例中，第一发送时刻携带于第一定位信号中，第二发送时刻携带于第二定位信号中，第三发送时刻携带于第三定位信号中；或者，

第一发送时刻、第二发送时刻、第三发送时刻设置于预设的广播时刻表中。

需要说明的是，为实现上述可选实施例中根据第一定位信号、第二定位信号、第三定位信号、第四定位信号，以确定第一飞行时间、第二飞行时间、第三飞行时间，可以根据相应的时刻进行确定。在一可选实施例中，第一发送时刻携带于第一定位信号中，第二发送时刻携带于第二定位信号中，第三发送时刻携带于第三定位信号中；或者，第一发送时刻、第二发送时刻、第三发送时刻设置于预设的广播时刻表中。以此，目标基站或解算单元即可通过携带于上述定位信号中相应的发送时刻，或通过查询广播时刻表中相应的发送时刻，以确定各个已知基站广播定位信号的时刻，进而进一步根据目标基站接收相应定位信号的接收时刻，以确定相应的飞行时间。

在一可选实施例中，上述解算单元108还配置为，

根据第一发送时刻、第四发送时刻、第一接收时刻、第四接收时刻确定第一飞行时间；根据第二发送时刻、第四发送时刻、第二接收时刻、第五接收时刻确定第二飞行时间；根据第三发送时刻、第四发送时刻、第三接收时刻、第六接收时刻确定第三飞行时间；

其中，第一接收时刻为目标基站接收第一定位信号的时刻；第二接收时刻为目标基站接收第二定位信号的时刻；第三接收时刻为目标基站接收第三定位信号的时刻；第四接收时刻为第一基站接收第四定位信号的时刻；第五接收时刻为第二基站接收第四定位信号的时刻；第六接收时刻为第三基站接收第四定位信号的时刻。

以下通过一示例具体说明上述可选实施例中目标基站的位置的确定方式：

图2是根据本发明实施例提供的UWB定位系统的交互示意图(一)，如图2所示，基站A2、基站A3、基站A4分别对应本发明实施例中的第一基站、第二基站、第三基站，基站A1为上述实施例中需确定位置的目标基站，基站A1在t1时刻(即上述第四发送时刻)广播数据帧，即第四定位信号，基站A2在r1时刻(即上述第四接收时刻)接收到上述数据帧；基站A2在t2时刻(即上述第一发送时刻)广播数据帧，即第一定位信号，基站A1在r2时刻(即上述第一接收时刻)接收到上述数据帧。类似的，基站A3广播数据帧，即第二定位信号，基站A4广播数据帧，即第三定位信号。

基站A1与基站A2之间的飞行时间T则满足：

T＝((r2-t1)-(t2-r1))/2；

上述T即为本发明实施例中的第一飞行时间，由此即可进一步确定基站A1与基站A2的距离D应满足：

D＝T×c；

其中，c为光速。

将上述测量过程中的基站A2依次替换为基站A3与基站A4，可确定基站A1与基站A3、基站A4之间的飞行时间，即上述第二飞行时间与第三飞行时间，并可进一步确定基站A1相对于基站A3、基站A4之间的距离。在确定基站A1相对于基站A2、基站A3、基站A4之间的距离的基础上，即可确定基站A1的位置。

在一可选实施例中，上述第一基站102还配置为，在第五发送时刻广播第五定位信号；第二基站104还配置为，在第六发送时刻广播第六定位信号；第三基站106还配置为，在第七发送时刻广播第七定位信号；

解算单元还配置为，根据第一定位信号、第四定位信号、第五定位信号确定第一飞行时间；根据第二定位信号、第四定位信号、第六定位信号确定第二飞行时间；根据第三定位信号、第四定位信号、第七定位信号确定第三飞行时间。

需要说明的是，上述第五定位信号、第六定位信号、第七定位信号即为第一基站、第二基站、第三基站在下一周期内所广播的定位信号。以第一基站为例，由于第一基站与目标基站之间可能存在频率偏差，进而导致其实际距离与测量距离之间受上述频率偏差影响而存在误差；通过上述可选实施例中，第一基站先后两次广播的第一定位信号与第五定位信号，则可有效消除上述频率偏差造成的影响。类似的，第二基站与第三基站也可能与目标基站之间存在频率偏差。以下通过可选实施例的方式说明上述可选实施例中第一飞行时间、第二飞行时间、第三飞行时间的确定过程：

在一可选实施例中，上述解算单元108还配置为，

根据第一发送时刻、第四发送时刻、第五发送时刻、第一接收时刻、第四接收时刻、第七接收时刻确定第一飞行时间；

根据第二发送时刻、第四发送时刻、第六发送时刻、第二接收时刻、第五接收时刻、第八接收时刻确定第二飞行时间；

根据第三发送时刻、第四发送时刻、第七发送时刻、第三接收时刻、第六接收时刻、第九接收时刻确定第三飞行时间；

其中，第一接收时刻为目标基站接收第一定位信号的时刻；第二接收时刻为目标基站接收第二定位信号的时刻；第三接收时刻为目标基站接收第三定位信号的时刻；第四接收时刻为第一基站接收第四定位信号的时刻；第五接收时刻为第二基站接收第四定位信号的时刻；第六接收时刻为第三基站接收第四定位信号的时刻；第七接收时刻为目标基站接收第五定位信号的时刻；第八接收时刻为目标基站接收第六定位信号的时刻；第九接收时刻为目标基站接收第七定位信号的时刻。

以下通过一示例具体说明上述可选实施例中目标基站的位置的确定方式：

由于目标基站与第一基站之间的时钟频率可能存在偏差，进而造成A1与A2之间的实际距离D"应满足：

D"＝D×f；

其中，f为频率校准系数。

图3是根据本发明实施例提供的UWB定位系统的交互示意图(二)，如图3所示，基站A1、基站A2、基站A3、基站A4在图2所示的交互基础上，在下一个周期内各自重新广播数据帧。以下将基站A1标示为基站A，将基站A2标示为基站B，以基站A与基站B之间的距离确定的过程进行阐述：

图4是根据本发明实施例提供的基站A与基站B的交互示意图，如图4所示，基站A第一次广播数据帧的时刻与基站A接收到基站B广播的数据帧的时刻之间的时间差Ra应满足：

Ra＝2Tf+Db；

其中，Tf为基站A第一次广播数据帧的时刻与基站B接收到该数据帧的时刻之间的时间差，即基站A到基站B的飞行时间；Db为基站B接收到基站A第一次广播的数据帧的时刻与基站B广播数据帧的时刻之间的时间差。

需要说明的是，由于基站A与基站B之间的距离固定，故Tf也可为基站B广播数据帧的时刻与基站A收到该数据帧的时刻之间的时间差，或者，基站A第二次广播数据帧的时刻与基站B接收到该数据帧的时刻之间的时间差。

由此可得：

Tf＝(Ra-Db)/2。

类似的，对于基站B广播数据帧的时刻与基站B接收到基站A第二次广播的数据帧的时刻之间的时间差Rb应满足：

Rb＝2Tf+Da；

其中，Da为基站A接收到基站B广播的数据帧的时刻与基站A第二次广播数据帧的时刻之间的时间差。

由此可得：

Tf＝(Rb-Da)/2。

图4中所示的Ra，Rb，Da，Db为实际值，由于上述目标基站与第一基站之间的时钟频率可能存在偏差，因此，上述Ra，Rb，Da，Db在进行测量过程中所得到的测量值与实际值之间存在一定偏差。本示例中设定ra，rb，da，db分别为图4所示的Ra，Rb，Da，Db的近似值，具体而言，上述ra，rb，da，db为Ra，Rb，Da，Db在实际测量中所得的测量值。上述ra，rb，da，db应满足：

ra＝ka×Ra；

da＝ka×Da；

rb＝kb×Rb；

db＝kb×Db；

其中，ka、kb为基站A与基站B由晶振误差引起的误差系数；类似的，对于基站A与基站B，也可由ka、kb求得Tf的近似值tf。

由上述设定关系可得：

Da＝da/ka；

Db＝db/kb；

进一步地，Ra、Rb则满足：

Ra＝2Tf+db/kb；

Rb＝2Tf+da/ka；

由此可得，ra与rb应满足：

ra＝2ka×Tf+db×ka/kb；

rb＝2kb×Tf+da×kb/ka；

为消除上式中的ka、ka将上述ra与rb进行相乘，则有：

ra×rb＝4ka×kb×Tf²+(db×ka×da×kb)/(ka×kb)+(2ka×Tf×da×kb)/ka+(2kb×Tf×db×ka)/kb＝4ka×kb×Tf²+db×da+2Tf×(da×kb+db×ka)；

由此可得：

ra×rb-db×da＝4ka×kb×Tf²+2Tf×(da×kb+db×ka)；

在此基础上，由上式中ra＝2ka×Tf+db×ka/kb可得：

ra+da＝2ka×Tf+db×ka/kb+da；

由此可得：

(ra×rb-db×da)/(ra+da)＝(4ka×kb×Tf²+2Tf×(da×kb+db×ka))/(2ka×Tf+db×ka/kb+da)；

进一步对上式中右侧提取2Tf，并在分子/分母侧同时乘以kb，可得：

(ra×rb-db×da)/(ra+da)＝2Tf×kb×(2ka×kb×Tf+da×kb+db×ka)/(2ka×kb×Tf+db×ka+kb×da)＝2Tf×kb；

由于kb为接近于1的系数(0.99998<kb<1.00002)，故上述(ra×rb-db×da)/(ra+da)约等于2Tf；由此可得：

对于基站A而言，基站A向基站B发送信号的飞行时间的近似值tfa＝(ra×rb-db×da)/2×(ra+da)。

类似的，对于(ra×rb-db×da)/(rb+db)，根据上述推导过程可得：

(ra×rb-db×da)/(rb+db)＝2Tf×ka；

由于ka为接近于1的系数(0.99998<ka<1.00002)，故上述(ra×rb-db×da)/(rb+db)约等于2Tf；由此可得：

对于基站B而言，基站B向基站A发送信号的飞行时间的近似值tfb＝(ra×rb-db×da)/2×(rb+db)。

需要说明的是，由于基站A与基站B的晶振误差存在不同，故上述从基站A的角度确认的tfa与从基站B的角度确认的tfb存在不同。实际计算过程中，若基站A的晶振误差的精度明显高于基站B的晶振误差的精度(例如，基站B的晶振误差为基站A的晶振误差的1.2倍以上)，则采用tfa确定基站A与基站B之间的飞行时间，反之，若基站B的晶振误差的精度高于基站A的晶振误差的精度(例如，基站A的晶振误差为基站B的晶振误差的1.2倍以上)，则采用tfb确定基站A与基站B之间的飞行时间。

同时，对于基站A与基站B的晶振误差相当的情形下，可进一步根据上述tfb与tfb的均值以确定基站A与基站B之间的飞行时间。该情形下，基站A与基站B之间的飞行时间设定为tfab，则tfab应满足：

tfab＝(ra×rb-db×da)/(rb+db+ra+da)。

上述tfab的推导过程如下：

根据前述ra＝2ka×Tf+db×ka/kb，rb＝2kb×Tf+da×kb/ka可得：

ra+da＝2ka×Tf+db×ka/kb+da；

rb+db＝2kb×Tf+da×kb/ka+db；

由此可得：

ra+da+rb+db＝2ka×Tf+db×ka/kb+da+2kb×Tf+da×kb/ka+db；

上式左右两边同乘ka×kb后，则有：

ka×kb×(ra+da+rb+db)＝ka×kb×(2ka×Tf+db×ka/kb+da+2kb×Tf+da×kb/ka+db)＝2ka²×kb×Tf+db×ka/kb+db×ka²+ka×kb×da+2ka×kb²×Tf+da×kb²+ka×kb×db＝2ka×kb×Tf×(ka+kb)+ka×db×(ka+kb)+kb×da×(ka+kb)＝(ka+kb)×(2ka×kb×Tf+ka×db+kb×da)；

进一步，根据前述推导过程中的ra×rb-db×da＝4ka×kb×Tf²+2Tf×(da×kb+db×ka)，在该式两侧分别除以上式中的左右两侧，则有：

则有：

(ra×rb-db×da)/(ka×kb×(ra+da+rb+db))＝(4ka×kb×Tf²+2Tf×(da×kb+db×ka))/(ka+kb)×(2ka×kb×Tf+ka×db+kb×da)

＝2Tf×(2ka×kb×Tf+ka×db+kb×da)/(ka+kb)×(2ka×kb×Tf+ka×db+kb×da)

＝2Tf/(ka+kb)。

由此可得：

(ra×rb-db×da)/(ka×kb×(ra+da+rb+db))＝2Tf/(ka+kb)；

上式两侧同时乘以ka×kb，则有：

(ra×rb-db×da)/(ra+da+rb+db)＝2Tf×ka×kb/(ka+kb)。

根据前述分析，ka与kb均为近似于1的系数，故上式中，2Tf×ka×kb/(ka+kb)可近似等于Tf，由于该Tf是在ka与kb均为近似于1的情形下推导得到的，故设定该Tf表示为近似值tfab，由此可得：

tfab＝(ra×rb-db×da)/(ra+da+rb+db)。

在基站A与基站B的晶振误差相当的情形下，通过上述tfab可以得到更精确的基站A与基站B之间的飞行时间。

根据以上推导过程，即可确定基站A与基站B之间的飞行时间，即图3所示的基站A1与基站A2之间的飞行时间，以此类推，将基站A2替换为基站A3、基站A4，即可根据上述过程确定基站A1与基站A3、基站A4之间的飞行时间，进而通过基站A1与三个已知位置的基站之间的飞行时间，确定基站A1与三个已知位置的基站之间的距离，进而确定基站A1的位置。

在通过以上任意方式确定第一飞行时间、第二飞行时间、第三飞行时间后，即可确定目标基站的位置。在一可选实施例中，上述解算单元108还配置为，

根据第一飞行时间确定第一距离，根据第二飞行时间确定第二距离，根据第三飞行时间确定第三距离；

根据第一距离、第二距离、第三距离确定目标基站的位置；

其中，第一距离为目标基站与第一基站之间的距离，第二距离为目标基站与第二基站之间的距离，第三距离为目标基站与第三基站之间的距离。

需要说明的是，上述距离应为飞行时间与光速的乘积，因此，在确定飞行时间的基础上，即可确定相应的距离。以第一距离为例，即可根据第一飞行时间与光速的乘积确定第一距离。在确定第一距离后，即目标基站位于以第一基站为原点，半径为第一距离的圆上，类似的，目标基站也应位于以第二基站为原点，半径为第二距离的圆上，目标基站也应位于以第三基站为原点，半径为第三距离的圆上；上述三个圆的交点即为目标基站的位置。

另一方面，本发明实施例中的UWB定位系统，也可通过飞行时间差的方式确定目标基站的位置。

在一可选实施例中，上述解算单元108还配置为，

根据第一定位信号、第二定位信号、第三定位信号，以确定第一飞行时间差、第二飞行时间差、第三飞行时间差；

根据第一飞行时间差、第二飞行时间差、第三飞行时间差确定目标基站的位置；

其中，第一飞行时间差为目标基站与第一基站间的飞行时间以及目标基站与第二基站间的飞行时间的差值；第二飞行时间差为目标基站与第一基站间的飞行时间以及目标基站与第三基站间的飞行时间的差值；第三飞行时间差为目标基站与第二基站间的飞行时间以及目标基站与第三基站间的飞行时间的差值。

需要说明的是，以第一飞行时间差为例，第一飞行时间的指示如前述可选实施例，目标基站与第一基站间的飞行时间即为第一基站广播的第一定位信号传输至目标基站所需的时间，目标基站与第二基站间的飞行时间即为第二基站广播的第二定位信号传输至目标基站所需的时间，对应的，第一飞行差时间即为上述两个飞行时间的差值。第二飞行时间差、第三飞行时间差的定义参照第一飞行时间差，在此不再赘述。

需要说明的是，为实现上述可选实施例中根据第一定位信号、第二定位信号、第三定位信号，以确定第一飞行时间差、第二飞行时间差、第三飞行时间差，可以根据相应的时刻进行确定。在一可选实施例中，第一发送时刻携带于第一定位信号中，第二发送时刻携带于第二定位信号中，第三发送时刻携带于第三定位信号中；或者，第一发送时刻、第二发送时刻、第三发送时刻设置于预设的广播时刻表中。以此，目标基站或解算单元即可通过携带于上述定位信号中相应的发送时刻，或通过查询广播时刻表中相应的发送时刻，以确定各个基站广播定位信号的时刻，进而进一步根据目标基站接收相应定位信号的接收时刻，以确定相应的飞行时间差。

在一可选实施例中，上述解算单元108还配置为，

根据第一发送时刻、第二发送时刻、第一接收时刻、第二接收时刻确定第一飞行时间差，根据第一发送时刻、第三发送时刻、第一接收时刻、第三接收时刻确定第二飞行时间差，根据第二发送时刻、第三发送时刻、第二接收时刻、第三接收时刻确定第三飞行时间差；

其中，第一接收时刻为目标基站接收第一定位信号的时刻，第二接收时刻为目标基站接收第二定位信号的时刻，第三接收时刻为目标基站接收第三定位信号的时刻。

需要说明的是，目标基站也可以不直接获取基站广播定位信号对应的发送时刻，而通过直接获取某两个基站广播定位信号对应的发送时刻之间的差值的方式，以确定相应的飞行时间差。在一可选实施例中，上述第一定位信号中携带有：第一基站接收第三定位信号的时刻与第一基站接收第二定位信号的时刻之间的差值；

第二定位信号中携带有：第二基站接收第三定位信号的时刻与第二基站接收第一定位信号的时刻之间的差值；

第三定位信号中携带有：第三基站接收第二定位信号的时刻与第三基站接收第一定位信号的时刻之间的差值。

需要说明的是，本发明实施例中，第一发送时刻、第二发送时刻、第三发送时刻构成定位周期，即第一基站广播第一定位信号、第二基站广播第二定位信号、第三基站广播第三定位信号是按照周期循环执行的；因此，上述可选实施例中，第一定位信号在当前周期的第一发送时刻所广播的第一定位信号中携带的，可以为上一周期中第一基站接收第三定位信号的时刻与第一基站接收第二定位信号的时刻之间的差值；类似的，第二定位信号在当前周期的第二发送时刻所广播的第二定位信号中携带的，可以为上一周期中第二基站接收第三定位信号的时刻与第二基站接收第一定位信号的时刻之间的差值。

在一可选实施例中，上述解算单元108还配置为，

根据第二发送时刻与第一发送时刻之间的差值、第一接收时刻、第二接收时刻确定第一飞行时间差，根据第三发送时刻与第一发送时刻之间的差值、第一接收时刻、第三接收时刻确定第二飞行时间差，根据第三发送时刻与第二发送时刻之间的差值、第二接收时刻、第三接收时刻确定第三飞行时间差；

其中，第一接收时刻为目标基站接收第一定位信号的时刻，第二接收时刻为目标基站接收第二定位信号的时刻，第三接收时刻为目标基站接收第三定位信号的时刻。

需要说明的是，上述第二发送时刻与第一发送时刻之间的差值、第三发送时刻与第一发送时刻之间的差值、第三发送时刻与第二发送时刻之间的差值，可携带于第一定位信号、第二定位信号、第三定位信号中，以令目标基站或解算单元可在接收第一定位信号、第二定位信号、第三定位信号的过程中，即可确定上述第二发送时刻与第一发送时刻之间的差值、根据第三发送时刻与第一发送时刻之间的差值、根据第三发送时刻与第二发送时刻之间的差值，进而进一步根据目标基站接收相应定位信号的接收时刻，以确定相应的飞行时间差。

在一可选实施例中，上述解算单元108还配置为，

至少根据第三基站接收第二定位信号的时刻与第三基站接收第一定位信号的时刻之间的差值，以确定第二发送时刻与第一发送时刻的差值；

至少根据第二基站接收第三定位信号的时刻与第二基站接收第一定位信号的时刻之间的差值，以确定第三发送时刻与第一发送时刻的差值；

至少根据第一基站接收第三定位信号的时刻与第一基站接收第二定位信号的时刻之间的差值，以确定第三发送时刻与第二发送时刻的差值。

在一可选实施例中，上述解算单元108还配置为，

根据第三基站接收第二定位信号的时刻与第三基站接收第一定位信号的时刻之间的差值，以及，预设的第三基站与第二基站之间的飞行时间和第三基站与第一基站之间的飞行时间之间的飞行时间差，以确定第二发送时刻与第一发送时刻的差值；

根据第二基站接收第三定位信号的时刻与第二基站接收第一定位信号的时刻之间的差值，以及，预设的第二基站与第三基站之间的飞行时间和第二基站与第一基站之间的飞行时间之间的飞行时间差，以确定第三发送时刻与第一发送时刻的差值；

根据第一基站接收第三定位信号的时刻与第一基站接收第二定位信号的时刻之间的差值，以及，预设的第一基站与第三基站之间的飞行时间和第一基站与第二基站之间的飞行时间之间的飞行时间差，以确定第三发送时刻与第二发送时刻的差值。

需要说明的是，由于第一基站、第二基站、第三基站的位置均为预先确定的，因此，第一基站与第二基站之间的距离，第一基站与第三基站之间的距离，第二基站与第三基站之间的距离也是确定的。信号或数据帧在两个对象之间传输的时间应为距离/光速，故此，在上述距离确定的情形下，第一基站与第二基站之间的飞行时间，第一基站与第三基站之间的飞行时间，第二基站与第三基站之间的飞行时间亦可随之确定。由此，即可预先确定相应的飞行时间差，即上述预设的第三基站与第二基站之间的飞行时间和第三基站与第一基站之间的飞行时间之间的飞行时间差，第二基站与第三基站之间的飞行时间和第二基站与第一基站之间的飞行时间之间的飞行时间差，第一基站与第三基站之间的飞行时间和第一基站与第二基站之间的飞行时间之间的飞行时间差。

在一可选实施例中，上述解算单元108还配置为，

根据第二发送时刻与第一发送时刻之间的差值，以及第二接收时刻与第一接收时刻之间的差值，确定第一飞行时间差；

根据第三发送时刻与第一发送时刻之间的差值，以及第三接收时刻与第一接收时刻之间的差值，确定第二飞行时间差；

根据第三发送时刻与第二发送时刻之间的差值，以及第三接收时刻与第二接收时刻之间的差值，确定第三飞行时间差。

在一可选实施例中，上述解算单元108还配置为，

根据第一飞行时间差确定第一距离差，根据第二飞行时间差确定第二距离差，根据第三飞行时间差确定第三距离差；

根据第一距离差、第二距离差、第三距离差确定目标基站的位置；

其中，第一距离差为目标基站与第一基站间的距离以及目标基站与第二基站间的距离的差值；第二距离差为目标基站与第一基站间的距离以及目标基站与第三基站间的距离的差值；第三距离差为目标基站与第二基站间的距离以及目标基站与第三基站间的距离的差值。

需要说明的是，上述距离差应为飞行时间差与光速的乘积，因此，在确定飞行时间差的基础上，即可确定相应的距离差。以第一距离差为例，在确定第一距离差后，则可确定目标基站关于第一基站与第二基站的双曲线方程(第一基站与第二基站即为双曲线的焦点)，类似的，根据第一距离差、第二距离差、第三距离差，即可确定目标基站关于三个基站的三个双曲线方程，通过求解即可确定目标基站的位置。

以下通过一示例进一步说明上述可选实施例中，目标基站的位置的确定方式：

图5是根据本发明实施例提供的UWB定位系统的交互示意图(三)，如图5所示，基站A1、基站A2、基站A3的位置已确定，对应本发明实施例中的第一基站、第二基站、第三基站，基站T的位置未知，对应本发明实施例中需进行测绘的目标基站。

基站A1、基站A2、基站A3分别广播数据帧，即本发明实施例中的第一定位信号、第二定位信号、第三定位信号。如图5所示，基站A1接收到基站A2广播的数据帧的时刻r1与基站A1接收到基站A3广播的数据帧的时刻r2之间的时间差为r2-r1，同时，基站A2广播数据帧的时刻t1与基站A3广播数据帧的时刻t2之间的时间差为t2-t1，则根据图5所示的时序关系可得：

r2-r1＝t2'-t1'-(r1-t1')+(r2-t2')＝t2'-t1'-(r1-t1')+(r2-r2_A3'+r2_A3'-t2')；

上式中，t1'为t1在基站A1的时序上的映射时刻，t1'等同于t1；t2'为t2在基站A1的时序上的映射时刻，t2'等同于t2；r2_A3'为基站A2接收到基站A3广播的数据帧的时刻r2_A3在基站A1的时序上的映射时刻，r2_A3'等同于r2_A3。

由于基站A1与基站A2之间的距离固定，因此，由图5可得：

r1-t1'＝r2-r2_A3'；

由此结合上式，即可得：

r2-r1＝t2'-t1'+(r2_A3'-t2')。

类似的，由于基站A2与A3之间的距离固定，因此，由图2可得：

r2_A3'-t2'＝r3_A1'-r2_A1'；

上式中，r3_A1'为基站A3接收到基站A1广播的数据帧的时刻r3_A1在基站A1的时序上的映射时刻，r3_A1'等同于r3_A1；r2_A1'为基站A2接收到基站A1广播的数据帧的时刻r2_A1在基站A1的时序上的映射时刻，r2_A1'等同于r2_A1。

同时，根据图5中所示的映射关系可得：

t2'-t1'＝t2-t1，r3_A1'-r2_A1'＝r3_A1-r2_A1；

由此结合上式，即可得：

r2-r1＝t2-t1+(r3_A1-r2_A1)；

上式中，r3_A1-r2_A1即为基站A1接收到基站A3广播的数据帧的时刻与基站A1接收到基站A2广播的数据帧的时刻之间的时间差，该时间差可以由基站A1与基站A2间的距离以及基站A1与基站A3间的距离的差值确定，因此，在基站A1、基站A2、基站A3的位置固定的情形下即可确定上式中r3_A1-r2_A1；同时，通过测量基站A1接收到基站A3广播的数据帧的时刻与基站A1接收到基站A2广播的数据帧的时刻，即可确定上式中r2-r1。由此可得，对于基站A1、基站A2、基站A3的位置固定的情形下，即可通过上式确定t2-t1。

需要说明的是，上述t2-t1也可以由基站A2与基站A3直接测量或记录，即基站A2广播数据帧时，测量或记录自身的发送时刻t1，基站A3广播数据帧时，测量或记录自身的发送时刻t2，以此，将上述t1与t2携带于数据帧中进行广播，基站A1或目标基站Tag即可确定上述t2-t1。此外，上述t1与t2也可记录于预设的广播时刻表中，基站A1或目标基站Tag即可直接读取广播时刻表中的发送时刻。

由于上式计算过程中，t2-t1的确定并不依赖于基站A1广播数据帧，因此，可将上式运用于基站T的位置确定；具体而言，即将上式中基站A1的相关参数替换为基站T的相关参数，如将r1与r2对应替换为基站T接收到基站A2与基站A3广播的数据帧的时刻r3和r4，同时，将r3_A1-r2_A1对应替换为基站T与基站A2以及基站A3之间的飞行时间差r2_T-r3_T，由此可得：

r4-r3＝t2-t1+(r2_T-r3_T)；

需要说明的是，上述r2_T与r3_T为基站A2与基站A3接收到基站T虚拟广播数据帧的时刻，该数据帧在本发明实施例实施中并不需要实际广播，如图5所示，该数据帧仅为表达r2_T与r3_T在交互过程中的时序位置。

上式中，r2_T-r3_T即为基站T与基站A2以及基站A3之间的飞行时间差。可通过测量基站T接收到基站A3广播的数据帧的时刻与基站T接收到基站A2广播的数据帧的时刻，即可确定上式中r4与r3，同时，t2-t1可由前述公式确定或由基站A2与A3测量或记录确定，由此即可确定上式中的r2_T-r3_T。

由此可得，通过基站A2与基站A3分别广播数据帧，基站T即可确定基站T与基站A2以及基站A3之间的飞行时间差。

类似的，将上式中的基站A2与基站A3分别替换为：基站A1与基站A2，基站A1与基站A3，即可根据上述过程确定基站T与基站A1以及基站A2之间的飞行时间差，基站T与基站A1以及基站A3之间的飞行时间差。

在确定基站T与基站A1以及基站A2之间的飞行时间差，基站T与基站A1以及基站A3之间的飞行时间差，基站T与基站A2以及基站A3之间的飞行时间差后，即可确定基站T的位置。上述过程中，对于飞行时间的推导并不涉及基站T广播数据帧，仅通过基站A1、基站A2、基站A3广播数据帧，故不会占用额外的无线资源与时隙，因此，可实现对于多个基站T的同时定位。

实施例2

本发明实施例提供了一种基站测绘方法，图6是根据本发明实施例提供的基站测绘方法的流程图，如图6所示，本发明实施例中的基站测绘方法包括：

S202，通过第一基站在第一发送时刻广播第一定位信号，通过第二基站在第二发送时刻广播第二定位信号，通过第三基站在第三发送时刻广播第三定位信号；

S204，至少根据第一定位信号、第二定位信号、第三定位信号确定目标基站的位置。

在一可选实施例中，本发明实施例中的基站测绘方法还包括：通过目标基站在第四发送时刻广播第四定位信号；

上述步骤S204中，至少根据第一定位信号、第二定位信号、第三定位信号确定目标基站的位置，包括：

至少根据第一定位信号、第二定位信号、第三定位信号、第四定位信号，以确定第一飞行时间、第二飞行时间、第三飞行时间；

根据第一飞行时间、第二飞行时间、第三飞行时间确定目标基站的位置；

其中，第一飞行时间为目标基站与第一基站之间的飞行时间，第二飞行时间为目标基站与第二基站之间的飞行时间，第三飞行时间为目标基站与第三基站之间的飞行时间。

在一可选实施例中，上述第一发送时刻携带于第一定位信号中，第二发送时刻携带于第二定位信号中，第三发送时刻携带于第三定位信号中；或者，

第一发送时刻、第二发送时刻、第三发送时刻设置于预设的广播时刻表中。

在一可选实施例中，上述至少根据第一定位信号、第二定位信号、第三定位信号、第四定位信号，以确定第一飞行时间、第二飞行时间、第三飞行时间，包括：

根据第一发送时刻、第四发送时刻、第一接收时刻、第四接收时刻确定第一飞行时间；根据第二发送时刻、第四发送时刻、第二接收时刻、第五接收时刻确定第二飞行时间；根据第三发送时刻、第四发送时刻、第三接收时刻、第六接收时刻确定第三飞行时间；

其中，第一接收时刻为目标基站接收第一定位信号的时刻；第二接收时刻为目标基站接收第二定位信号的时刻；第三接收时刻为目标基站接收第三定位信号的时刻；第四接收时刻为第一基站接收第四定位信号的时刻；第五接收时刻为第二基站接收第四定位信号的时刻；第六接收时刻为第三基站接收第四定位信号的时刻。

在一可选实施例中，本发明实施例中的基站测绘方法还包括：

通过第一基站在第五发送时刻广播第五定位信号，通过第二基站在第六发送时刻广播第六定位信号，通过第三基站在第七发送时刻广播第七定位信号；

至少根据第一定位信号、第二定位信号、第三定位信号、第四定位信号，以确定第一飞行时间、第二飞行时间、第三飞行时间，包括：

根据第一定位信号、第四定位信号、第五定位信号确定第一飞行时间；

根据第二定位信号、第四定位信号、第六定位信号确定第二飞行时间；

根据第三定位信号、第四定位信号、第七定位信号确定第三飞行时间。

在一可选实施例中，上述根据第一定位信号、第四定位信号、第五定位信号确定第一飞行时间，包括：根据第一发送时刻、第四发送时刻、第五发送时刻、第一接收时刻、第四接收时刻、第七接收时刻确定第一飞行时间；

上述根据第二定位信号、第四定位信号、第六定位信号确定第二飞行时间，包括：根据第二发送时刻、第四发送时刻、第六发送时刻、第二接收时刻、第五接收时刻、第八接收时刻确定第二飞行时间；

上述根据第三定位信号、第四定位信号、第七定位信号确定第三飞行时间，包括：根据第三发送时刻、第四发送时刻、第七发送时刻、第三接收时刻、第六接收时刻、第九接收时刻确定第三飞行时间；

其中，第一接收时刻为目标基站接收第一定位信号的时刻；第二接收时刻为目标基站接收第二定位信号的时刻；第三接收时刻为目标基站接收第三定位信号的时刻；第四接收时刻为第一基站接收第四定位信号的时刻；第五接收时刻为第二基站接收第四定位信号的时刻；第六接收时刻为第三基站接收第四定位信号的时刻；第七接收时刻为目标基站接收第五定位信号的时刻；第八接收时刻为目标基站接收第六定位信号的时刻；第九接收时刻为目标基站接收第七定位信号的时刻。

在一可选实施例中，上述根据第一飞行时间、第二飞行时间、第三飞行时间确定目标基站的位置，包括：

根据第一飞行时间确定第一距离，根据第二飞行时间确定第二距离，根据第三飞行时间确定第三距离；

根据第一距离、第二距离、第三距离确定目标基站的位置；

其中，第一距离为目标基站与第一基站之间的距离，第二距离为目标基站与第二基站之间的距离，第三距离为目标基站与第三基站之间的距离。

在一可选实施例中，上述步骤S204中，至少根据第一定位信号、第二定位信号、第三定位信号确定目标基站的位置，包括：

根据第一定位信号、第二定位信号、第三定位信号，以确定第一飞行时间差、第二飞行时间差、第三飞行时间差；

根据第一飞行时间差、第二飞行时间差、第三飞行时间差确定目标基站的位置；

其中，第一飞行时间差为目标基站与第一基站间的飞行时间以及目标基站与第二基站间的飞行时间的差值；第二飞行时间差为目标基站与第一基站间的飞行时间以及目标基站与第三基站间的飞行时间的差值；第三飞行时间差为目标基站与第二基站间的飞行时间以及目标基站与第三基站间的飞行时间的差值。

在一可选实施例中，上述第一发送时刻携带于第一定位信号中，第二发送时刻携带于第二定位信号中，第三发送时刻携带于第三定位信号中；或者，

第一发送时刻、第二发送时刻、第三发送时刻设置于预设的广播时刻表中。

在一可选实施例中，上述根据第一定位信号、第二定位信号、第三定位信号，以确定第一飞行时间差、第二飞行时间差、第三飞行时间差，包括：

根据第一发送时刻、第二发送时刻、第一接收时刻、第二接收时刻确定第一飞行时间差，根据第一发送时刻、第三发送时刻、第一接收时刻、第三接收时刻确定第二飞行时间差，根据第二发送时刻、第三发送时刻、第二接收时刻、第三接收时刻确定第三飞行时间差；

其中，第一接收时刻为目标基站接收第一定位信号的时刻，第二接收时刻为目标基站接收第二定位信号的时刻，第三接收时刻为目标基站接收第三定位信号的时刻。

在一可选实施例中，上述根据第一发送时刻、第二发送时刻、第一接收时刻、第二接收时刻确定第一飞行时间差，包括：根据第二发送时刻与第一发送时刻之间的差值，以及第二接收时刻与第一接收时刻之间的差值，确定第一飞行时间差；

上述根据第一发送时刻、第三发送时刻、第一接收时刻、第三接收时刻确定第二飞行时间差，包括：根据第三发送时刻与第一发送时刻之间的差值，以及第三接收时刻与第一接收时刻之间的差值，确定第二飞行时间差；

上述根据第二发送时刻、第三发送时刻、第二接收时刻、第三接收时刻确定第三飞行时间差，包括：根据第三发送时刻与第二发送时刻之间的差值，以及第三接收时刻与第二接收时刻之间的差值，确定第三飞行时间差。

在一可选实施例中，上述第一定位信号中携带有：第一基站接收第三定位信号的时刻与第一基站接收第二定位信号的时刻之间的差值；

上述第二定位信号中携带有：第二基站接收第三定位信号的时刻与第二基站接收第一定位信号的时刻之间的差值；

上述第三定位信号中携带有：第三基站接收第二定位信号的时刻与第三基站接收第一定位信号的时刻之间的差值。

在一可选实施例中，上述根据第一定位信号、第二定位信号、第三定位信号，以确定第一飞行时间差、第二飞行时间差、第三飞行时间差，包括：

根据第二发送时刻与第一发送时刻之间的差值、第一接收时刻、第二接收时刻确定第一飞行时间差，根据第三发送时刻与第一发送时刻之间的差值、第一接收时刻、第三接收时刻确定第二飞行时间差，根据第三发送时刻与第二发送时刻之间的差值、第二接收时刻、第三接收时刻确定第三飞行时间差；

其中，第一接收时刻为目标基站接收第一定位信号的时刻，第二接收时刻为目标基站接收第二定位信号的时刻，第三接收时刻为目标基站接收第三定位信号的时刻。

在一可选实施例中，上述根据第二发送时刻与第一发送时刻之间的差值、第一接收时刻、第二接收时刻确定第一飞行时间差之前，还包括：至少根据第三基站接收第二定位信号的时刻与第三基站接收第一定位信号的时刻之间的差值，以确定第二发送时刻与第一发送时刻的差值；

上述根据第三发送时刻与第一发送时刻之间的差值、第一接收时刻、第三接收时刻确定第二飞行时间差之前，还包括：至少根据第二基站接收第三定位信号的时刻与第二基站接收第一定位信号的时刻之间的差值，以确定第三发送时刻与第一发送时刻的差值；

上述根据第三发送时刻与第二发送时刻之间的差值、第二接收时刻、第三接收时刻确定第三飞行时间差之前，还包括：至少根据第一基站接收第三定位信号的时刻与第一基站接收第二定位信号的时刻之间的差值，以确定第三发送时刻与第二发送时刻的差值。

在一可选实施例中，上述至少根据第三基站接收第二定位信号的时刻与第三基站接收第一定位信号的时刻之间的差值，以确定第二发送时刻与第一发送时刻的差值，包括：根据第三基站接收第二定位信号的时刻与第三基站接收第一定位信号的时刻之间的差值，以及，预设的第三基站与第二基站之间的飞行时间和第三基站与第一基站之间的飞行时间之间的飞行时间差，以确定第二发送时刻与第一发送时刻的差值；

上述至少根据第二基站接收第三定位信号的时刻与第二基站接收第一定位信号的时刻之间的差值，以确定第三发送时刻与第一发送时刻的差值，包括：根据第二基站接收第三定位信号的时刻与第二基站接收第一定位信号的时刻之间的差值，以及，预设的第二基站与第三基站之间的飞行时间和第二基站与第一基站之间的飞行时间之间的飞行时间差，以确定第三发送时刻与第一发送时刻的差值；

上述至少根据第一基站接收第三定位信号的时刻与第一基站接收第二定位信号的时刻之间的差值，以确定第三发送时刻与第二发送时刻的差值，包括：根据第一基站接收第三定位信号的时刻与第一基站接收第二定位信号的时刻之间的差值，以及，预设的第一基站与第三基站之间的飞行时间和第一基站与第二基站之间的飞行时间之间的飞行时间差，以确定第三发送时刻与第二发送时刻的差值。

在一可选实施例中，上述根据第二发送时刻与第一发送时刻之间的差值、第一接收时刻、第二接收时刻确定第一飞行时间差，包括：根据第二发送时刻与第一发送时刻之间的差值，以及第二接收时刻与第一接收时刻之间的差值，确定第一飞行时间差；

上述根据第三发送时刻与第一发送时刻之间的差值、第一接收时刻、第三接收时刻确定第二飞行时间差，包括：根据第三发送时刻与第一发送时刻之间的差值，以及第三接收时刻与第一接收时刻之间的差值，确定第二飞行时间差；

上述根据第三发送时刻与第二发送时刻之间的差值、第二接收时刻、第三接收时刻确定第三飞行时间差，包括：根据第三发送时刻与第二发送时刻之间的差值，以及第三接收时刻与第二接收时刻之间的差值，确定第三飞行时间差。

在一可选实施例中，上述根据第一飞行时间差、第二飞行时间差、第三飞行时间差确定目标基站的位置，包括：

根据第一飞行时间差确定第一距离差信息，根据第二飞行时间差确定第二距离差信息，根据第三飞行时间差确定第三距离差信息；

根据第一距离差信息、第二距离差信息、第三距离差信息确定目标基站的位置；

其中，第一距离差信息为目标基站与第一基站间的距离以及目标基站与第二基站间的距离的差值；第二距离差信息为目标基站与第一基站间的距离以及目标基站与第三基站间的距离的差值；第三距离差信息为目标基站与第二基站间的距离以及目标基站与第三基站间的距离的差值。

在一可选实施例中，上述第一发送时刻、第二发送时刻、第三发送时刻构成定位周期。

需要说明的是，本发明实施例中的基站测绘方法中，上述步骤S202与步骤S204及其对应的其余可选实施例与技术效果，均与实施例1中的UWB定位系统相对应，在此不再赘述。

在一可选实施例中，本发明实施例中的基站测绘方法还包括：

通过第一基站发送配置消息，其中，配置消息至少用于指示第一时隙与空闲时隙，第一时隙为第一基站配置占用的时隙；

通过第二基站侦听配置消息，并在配置消息指示的空闲时隙中选取第二时隙进行配置占用。

需要说明的是，上述可选实施例中的方案，可令各个基站(包括第一基站、第二基站、第三基站以及目标基站)自动的配置时隙，以在避免人工配置而造成的人力与时间成本消耗的同时，令各个基站在测绘与定位过程中均不会产生相互的干扰。

上述第二基站侦听配置信息可以是周期性的，例如，以第二基站的广播间隔的10～100倍作为周期进行侦听。

在一可选实施例中，上述第一基站发送配置消息之前，还包括：

第一基站在预设周期内侦听配置消息。

在一可选实施例中，上述第一基站在预设周期内侦听配置消息，包括：

第一基站在预设周期内未侦听到配置消息的情形下，第一基站在任意时隙中选取第一时隙进行配置占用；或者，

第一基站在预设周期内侦听到配置消息的情形下，第一基站在配置消息中的空闲时隙中选取第一时隙进行配置占用。

需要说明的是，上述可选实施例中，可通过编号的方式进行时隙的确定，例如，第一基站未侦听到配置消息，则可将自身编号配置为0，并在配置信息中对其占用的时隙标注为0，则表示该时隙被第一基站占用。以此类推，各个基站可在侦听到配置信息后，根据编号顺序(例如，0、1、2……)，以此在配置信息中对其占用的时隙标注相应编号。如在同一时间内两个基站同时采用一个编号占有了某一时隙，例如，该时隙中对应两个编号2，分别对应第二基站与第三基站，则该时隙存在冲突。上述时隙冲突的情形下，当配置信息继续广播过程中，第三基站接收到配置信息后，获取该时隙对应两个编号2的内容，则可清除自身的编号，并重新开始时隙的配置。

在一可选实施例中，本发明实施例中的基站测绘方法还包括：

在以下对象的至少之一中携带同步信号：第一定位信号、第二定位信号、第三定位信号；

其中，同步信号用于指示同步信号的接收侧与同步信号的发送侧之间进行同步。

在一可选实施例中，本发明实施例中的基站测绘方法还包括：

通过预设的同步单元向第一基站、第二基站、第三基站、目标基站发送同步信号，其中，同步信号用于指示第一基站、第二基站、第三基站、目标基站之间进行同步。

在一可选实施例中，本发明实施例中的基站测绘方法还包括：

第二基站根据第一定位信号与第五定位信号，确定第一时钟频率；其中，第五定位信号为第一基站在第五发送时刻广播的定位信号，第一时钟频率用于指示第一基站的时钟周期；

根据第一时钟频率对于第二时钟频率进行校准；其中，第二时钟频率用于指示第二基站的时钟频率。

需要说明的是，上述可选实施例中，第五定位信号用于指示第一基站在下一周期内广播的第一定位信号，第五发送时刻即为第一基站在下一周期内的广播时刻。上述可选实施例的执行主体除第二基站外，也可以为第三基站，或目标基站，以下以第二基站为例进行说明。由于第一基站发送两次定位信号(即第一定位信号与第五定位信号)之间的间隔通常为确定的时间间隔，该时间间隔为第一基站的时钟周期的常数倍；此处，将第一基站的该常数称为第一常数。

相应的，第二基站接收到上述第一定位信号与第五定位信号之间的间隔也应为上述时间间隔，因此，第二基站在接收到上述第一定位信号与第五定位信号后，即可根据接收第一定位信号与第五定位信号之间的时间间隔以确定上述第一常数。该第一常数即表示在上述时间间隔内存在的时钟周期的数量，通过该第一常数与上述时间间隔的比值即可得到第一基站的时钟频率，即上述可选实施例中的第一时钟频率。由此，第二基站即可确定第一时钟频率。

在确定第一时钟频率的基础上，第二基站即可将该第一时钟频率与自身的第二时钟频率进行对比，在两者不一致时，即可对自身的第二时钟频率进行校准，进而令第二基站与第一基站的时钟频率一致。对于第三基站或目标标签可依照上述过程，以完成标签侧对自身的时钟频率的校准，在此不再赘述。

通过上述可选实施例中记载的技术方案，令各个基站对自身的时钟频率进行校准，进而消除了各个基站之间由于时钟周期不完全一致而造成的时钟频率偏差所引入的误差。

在一可选实施例中，本发明实施例中的基站测绘方法还包括：

根据以下对象调整基站的广播间隔：第一时刻与第一预设时刻；和/或，第二时刻与第二预设时刻；和/或，第三时刻与第三预设时刻；

其中，第一预设时刻用于指示第一基站广播第一定位信号的预设时刻，第二预设时刻用于指示第二基站广播第二定位信号的预设时刻，第二预设时刻用于指示第二基站广播第二定位信号的预设时刻；广播间隔用于指示基站两次广播定位信号之间的间隔。

需要说明的是，上述第一预设时刻、第二预设时刻、第三预设时刻即用于设定基站广播定位信号的预设时刻，例如，第一基站应于第一预设时刻广播第一定位信息，第二基站应于第二预设时刻广播第二定位信息，第一基站应于第三预设时刻广播第三定位信息。在预先设置上述时刻表的基础上，即可对广播间隔进行调整。

上述可选实施例中的广播间隔即用于指示任意基站先后广播定位信号之间的间隔，该基站可以为第一基站、第二基站、第三基站，也可以为UWB定位系统中的其它任一基站，如目标基站。以目标基站为例，以下通过可选实施例的方式具体说明上述对广播间隔进行调整的过程：

在一可选实施例中，上述根据以下对象中的至少之一调整基站的广播间隔，包括：

根据以下对象确定时间偏差信息：第一时刻与第一预设时刻之间的偏差，和/或，第二时刻与第二预设时刻之间的偏差，和/或，第三时刻与第三预设时刻之间的偏差；

在时间偏差信息超过预设阈值的情形下，根据时间偏差信息调整广播间隔。

需要进一步说明的是，上述可选实施例中，时间偏差信息可以是指第一时刻与第一预设时刻之间的差值，也可以是指第二时刻与第二预设时刻之间的差值，也可以是指根据第三时刻与第三预设时刻之间的差值，也可以是上述差值的平均值或中位数等统计参数。以目标基站为例，目标基站接收到第一基站广播的第一定位信号时，该第一定位信息中可携带有第一时刻，目标基站即可将该第一时刻与第一预设时刻进行比对，进而确定时间偏差信息；类似的，目标基站也可获取其它基站的偏差，进而确定时间偏差信息。

在确定时间偏差信息后，即可将该时间偏差信息与预设阈值之间进行比较，如时间偏差信息超过预设阈值，则需对广播间隔进行调整。具体而言，假设第一时刻较于第一预设时刻延后1s，目标基站接收到第一定位信息后，可在其自身广播的定位信号携带该信息，以令第一基站接收后主动调整下一次广播的时刻，例如，第一基站将下一次广播第一定位信号的时刻延后1s，从而令第一基站的广播间隔恢复预设的间隔。类似的，第二基站、第三基站以及目标基站自身均可根据上述方式调整自身的广播间隔。以此，即可保证各个基站能按预设次序轮流进行发送，不至于互相冲突干扰。

需要进一步说明的是，上述广播间隔的调整可通过调整基站在当前周期内进行广播的对应时刻得以实现，也可通过调整下一周期内进行广播的对应时刻得以实现，本发明对此不作限定。

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3

本发明实施例还提供了一种基站测绘装置，该装置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7是根据本发明实施例提供的基站测绘装置的结构框图，如图7所示，本发明实施例中的基站测绘装置包括：

广播模块302，用于通过第一基站在第一发送时刻广播第一定位信号，通过第二基站在第二发送时刻广播第二定位信号，通过第三基站在第三发送时刻广播第三定位信号；

测绘模块304，用于至少根据第一定位信号、第二定位信号、第三定位信号确定目标基站的位置。

需要进一步说明的是，本发明实施例中的基站测绘装置的其余可选实施例与技术效果均与实施例2中的基站测绘方法相对应，在此不再赘述。

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4

本发明实施例还提供了一种计算机可读的存储介质，该计算机可读的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，上述计算机可读的存储介质可以被设置为存储用于执行上述实施例中的计算机程序。

可选地，在本实施例中，上述计算机可读的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。

实施例5

本发明实施例还提供了一种电子装置，包括存储器和处理器，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，上述电子装置还可以包括传输设备以及输入输出设备，其中，该传输设备和上述处理器连接，该输入输出设备和上述处理器连接。

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上述实施例中的步骤。

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。

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 (10)

1.一种UWB定位系统，其特征在于，包括：

第一基站，配置为在第一发送时刻广播第一定位信号；

第二基站，配置为在第二发送时刻广播第二定位信号；

第三基站，配置为在第三发送时刻广播第三定位信号；

解算单元，配置为至少根据所述第一定位信号、所述第二定位信号、所述第三定位信号确定目标基站的位置。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述目标基站配置为，在第四发送时刻广播第四定位信号；

所述解算单元还配置为，根据所述第一定位信号、所述第二定位信号、所述第三定位信号、所述第四定位信号，以确定第一飞行时间、第二飞行时间、第三飞行时间；

根据所述第一飞行时间、所述第二飞行时间、所述第三飞行时间确定所述目标基站的位置；

其中，所述第一飞行时间为所述目标基站与所述第一基站之间的飞行时间，所述第二飞行时间为所述目标基站与所述第二基站之间的飞行时间，所述第三飞行时间为所述目标基站与所述第三基站之间的飞行时间。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述第一发送时刻携带于所述第一定位信号中，所述第二发送时刻携带于所述第二定位信号中，所述第三发送时刻携带于所述第三定位信号中；或者，

所述第一发送时刻、所述第二发送时刻、所述第三发送时刻设置于预设的广播时刻表中。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述解算单元还配置为，

根据所述第一发送时刻、所述第四发送时刻、第一接收时刻、第四接收时刻确定所述第一飞行时间；根据所述第二发送时刻、所述第四发送时刻、第二接收时刻、第五接收时刻确定所述第二飞行时间；根据所述第三发送时刻、所述第四发送时刻、第三接收时刻、第六接收时刻确定所述第三飞行时间；

其中，所述第一接收时刻为所述目标基站接收所述第一定位信号的时刻；所述第二接收时刻为所述目标基站接收所述第二定位信号的时刻；所述第三接收时刻为所述目标基站接收所述第三定位信号的时刻；所述第四接收时刻为所述第一基站接收所述第四定位信号的时刻；所述第五接收时刻为所述第二基站接收所述第四定位信号的时刻；所述第六接收时刻为所述第三基站接收所述第四定位信号的时刻。

5.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述第一基站还配置为，在第五发送时刻广播第五定位信号；所述第二基站还配置为，在第六发送时刻广播第六定位信号；所述第三基站还配置为，在第七发送时刻广播第七定位信号；

所述解算单元还配置为，根据所述第一定位信号、所述第四定位信号、所述第五定位信号确定所述第一飞行时间；根据所述第二定位信号、所述第四定位信号、所述第六定位信号确定所述第二飞行时间；根据所述第三定位信号、所述第四定位信号、所述第七定位信号确定所述第三飞行时间。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述解算单元还配置为，

根据所述第一发送时刻、所述第四发送时刻、所述第五发送时刻、第一接收时刻、第四接收时刻、第七接收时刻确定所述第一飞行时间；

根据所述第二发送时刻、所述第四发送时刻、所述第六发送时刻、第二接收时刻、第五接收时刻、第八接收时刻确定所述第二飞行时间；

根据所述第三发送时刻、所述第四发送时刻、所述第七发送时刻、第三接收时刻、第六接收时刻、第九接收时刻确定所述第三飞行时间；

其中，所述第一接收时刻为所述目标基站接收所述第一定位信号的时刻；所述第二接收时刻为所述目标基站接收所述第二定位信号的时刻；所述第三接收时刻为所述目标基站接收所述第三定位信号的时刻；所述第四接收时刻为所述第一基站接收所述第四定位信号的时刻；所述第五接收时刻为所述第二基站接收所述第四定位信号的时刻；所述第六接收时刻为所述第三基站接收所述第四定位信号的时刻；所述第七接收时刻为所述目标基站接收所述第五定位信号的时刻；所述第八接收时刻为所述目标基站接收所述第六定位信号的时刻；所述第九接收时刻为所述目标基站接收所述第七定位信号的时刻。

7.一种基站测绘方法，其特征在于，包括：

通过第一基站在第一发送时刻广播第一定位信号，通过第二基站在第二发送时刻广播第二定位信号，通过第三基站在第三发送时刻广播第三定位信号；

至少根据所述第一定位信号、所述第二定位信号、所述第三定位信号确定目标基站的位置。

8.一种基站测绘装置，其特征在于，包括：

广播模块，用于通过第一基站在第一发送时刻广播第一定位信号，通过第二基站在第二发送时刻广播第二定位信号，通过第三基站在第三发送时刻广播第三定位信号；

测绘模块，用于至少根据所述第一定位信号、所述第二定位信号、所述第三定位信号确定目标基站的位置。

9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读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7所述的方法。

10.一种电子装置，包括存储器和处理器，其特征在于，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所述权利要求7所述的方法。

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