CN112351381B - 一种定位方法及装置 - Google Patents

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CN112351381B CN201910725550.2A CN201910725550A CN112351381B CN 112351381 B CN112351381 B CN 112351381B CN 201910725550 A CN201910725550 A CN 201910725550A CN 112351381 B CN112351381 B CN 112351381B
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Abstract

本申请实施例提供一种定位方法及装置，其中方法包括：获取n个第一定位信号；n个第一定位信号中每个第一定位信号包括该第一定位信号的发送时间；获取n×(n‑1)个发送时间以及n×(n‑1)个接收时间；根据n个第一定位信号中每个第一定位信号的发送时间和接收时间、n×(n‑1)个发送时间以及n×(n‑1)个接收时间确定位置坐标。通过上面的过程可知，n个网络设备之间不需要进行时钟同步，只需要互相发送第二定位信号以及向终端设备发送第一定位信号，终端设备可以根据每个第一定位信号以及每个第二定位信号的接收时间、发送时间确定终端设备的位置坐标，提高了定位的鲁棒性。

Description

一种定位方法及装置
技术领域
本申请涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种定位方法及装置。
背景技术
精准定位是导航、路径规划、自动驾驶等技术的必要前提。在基于信号的定位方法中，全球定位系统(Global Positioning System，GPS)是最早也是应用最普遍的卫星定位方案。GPS通过观测定位信号的传播时间来计算终端设备与卫星之间的距离，利用终端设备到各个卫星的距离，反推出终端设备的位置信息。GPS需要各个卫星之间保持严格的时钟同步，目前卫星上使用的时钟为精确度很高的原子钟。
由于终端设备内部携带的时钟一般并不准确，它们也不与卫星时钟进行同步，因此终端设备测量得到的定位信号传播时间是不准确的，计算得到的距离也不是其到卫星的真实距离，这种距离称为伪距。假设终端设备在接收定位信号的瞬间，终端设备的时钟与卫星的时钟的时间差为Δt，则终端设备到各个卫星的伪距满足以下公式：
Figure GDA0003297239210000011
其中，Ri为终端设备到第i个卫星的伪距，(x，y，z)为终端设备的坐标，(xi，yi，zi)为第i个卫星的坐标，c为电磁波的传播速度。在上面的公式中，共有xi，yi，zi，Δt四个未知量，因此要求终端设备信号覆盖范围内至少有四颗卫星，才能求出其准确位置。
由于GPS中卫星所使用的原子钟价格昂贵，且在室内或者有遮挡的地方难以接收到卫星信号，因此出现了一些伪卫星定位方案。即通过在地面已知位置建立网络设备，用网络设备代替卫星，实现对终端设备的定位。然而，目前的伪卫星定位方案中，需要各个网络设备之间周期性的进行时钟同步，而现有的时钟同步方法流程比较复杂，导致定位的效率较低。
因此，网络设备之间不进行时钟同步的情况下，如何实现定位是一个亟待解决的问题。
发明内容
本申请实施例提供一种定位方法及装置，用以解决如何定位的问题。
第一方面，本申请实施例提供一种定位方法，该方法包括：终端设备获取n个第一定位信号；所述n个第一定位信号中每个第一定位信号为n个网络设备中的1个网络设备发送的，所述n个第一定位信号中每个第一定位信号包括该第一定位信号的发送时间；n为大于2的正整数；
所述终端设备获取n×(n-1)个发送时间以及n×(n-1)个接收时间；所述n×(n-1)个发送时间中的发送时间
Figure GDA0003297239210000012
表示所述n个网络设备中网络设备i向网络设备j发送第二定位信号的发送时间，所述n×(n-1)个接收时间中的接收时间
Figure GDA0003297239210000013
表示所述n个网络设备中网络设备j接收来自网络设备i的第二定位信号的接收时间；i，j＝1，2，…且i≠j；
所述终端设备根据所述n个第一定位信号中每个第一定位信号的发送时间和接收时间、所述n×(n-1)个发送时间以及所述n×(n-1)个接收时间确定所述终端设备的位置坐标。
通过上面的过程可知，n个网络设备之间不需要进行时钟同步，只需要互相发送第二定位信号以及向终端设备发送第一定位信号，终端设备可以根据每个第一定位信号以及每个第二定位信号的接收时间、发送时间确定终端设备的位置坐标，有效的提高了定位的鲁棒性。
在一种可能的实现方式中，所述终端设备根据所述n个第一定位信号中每个第一定位信号的发送时间和接收时间、所述n×(n-1)个发送时间以及所述n×(n-1)个接收时间确定所述终端设备的位置坐标，包括：
所述终端设备根据所述n个第一定位信号中每个第一定位信号的发送时间和接收时间、所述n×(n-1)个发送时间以及所述n×(n-1)个接收时间、所述n个网络设备中每个发送第二定位信号的网络设备的位置坐标以及所述n个网络设备中每个接收第二定位信号的网络设备的位置坐标确定至少一个距离差公式，并依据所述至少一个距离差公式确定所述终端设备的位置坐标。
在一种可能的实现方式中，所述n个网络设备中的网络设备i到终端设备的距离和网络设备j到所述终端设备的距离之间的差值满足如下距离差公式：
Figure GDA0003297239210000021
上面的方案中，考虑到n个网络设备的石英钟的钟差变化率以及终端设备的石英钟的钟差变化率，从而能够降低石英钟的钟差变化率导致的定位误差，使得定位坐标更准确。
其中，1≤i＜j≤n，i和j有
Figure GDA0003297239210000022
种取值组合，所述终端设备的位置坐标(x0，y0，z0)满足以上
Figure GDA0003297239210000023
个公式，c表示电磁波的传播速度，ε0表示所述终端设备的石英钟的钟差变化率；
Figure GDA0003297239210000024
表示所述终端设备接收来自所述n个网络设备中网络设备i的第一定位信号的接收时间，
Figure GDA0003297239210000025
表示所述终端设备接收来自所述n个网络设备中网络设备j的第一定位信号的接收时间；lj，0表示网络设备j至所述终端设备的距离，满足以下公式：
Figure GDA0003297239210000026
其中，(xj，yj，zj)为网络设备j的位置坐标；li，0表示网络设备i至所述终端设备的距离，满足以下公式：
Figure GDA0003297239210000027
其中，(xi，yi，zi)为网络设备i的位置坐标；
In为n阶单位矩阵，Trn×n、Tsn×n、εn、Ln×n均为n×n的矩阵，具体的：
Figure GDA0003297239210000031
Figure GDA0003297239210000032
Figure GDA0003297239210000033
Ln×n中的元素lp，q表示网络设备p至网络设备q的距离，1≤p≤n，1≤q≤n；εn中的元素εp表示网络设备p的石英钟的钟差变化率；
Figure GDA0003297239210000034
和
Figure GDA0003297239210000035
为1×n的行向量，其中，
Figure GDA0003297239210000036
中第m列的元素
Figure GDA0003297239210000037
满足以下条件：
Figure GDA0003297239210000038
Figure GDA0003297239210000039
中第m列的元素
Figure GDA00032972392100000310
满足以下条件：
Figure GDA00032972392100000311
在一种可能的实现方式中，所述方法还包括：所述终端设备根据所述n个网络设备中发送所述第二定位信号的网络设备以及接收所述第二定位信号的网络设备确定
Figure GDA00032972392100000312
种网络设备组合，其中，每种网络设备组合包括2个发送所述第二定位信号的网络设备以及2个接收所述第二定位信号的网络设备，每种网络设备组合中发送所述第二定位信号的网络设备发送的第二定位信号，被该网络设备组合中另外2个网络设备接收；
所述终端设备根据所述n×(n-1)个发送时间、所述n×(n-1)个接收时间以及所述n个网络设备中每个网络设备的石英钟的钟差变化率，确定所述
Figure GDA00032972392100000313
种网络设备组合对应的
Figure GDA00032972392100000314
个距离公式；
所述终端设备根据所述
Figure GDA00032972392100000315
个距离公式确定所述n个网络设备中每个网络设备的石英钟的钟差变化率。
在一种可能的实现方式中，所述
Figure GDA00032972392100000316
个距离公式满足以下形式：
Figure GDA00032972392100000317
其中，Mn＝c·((Cn·Trn×n T)οDn-(Dn·Tsn×n)οCn)；
Nn＝diag(Dn·(Ln×n-c·Trn×n+c·Tsn×n)·Cn T)；
diag表示将一个矩阵的对角元素组成一个列向量的运算符，ο表示哈达码乘积运算符；
Figure GDA0003297239210000041
Figure GDA0003297239210000042
分别为1×n的行向量，
Figure GDA0003297239210000043
针对n个网络设备中的网络设备ik、网络设备jk、网络设备pk、网络设备qk，1≤ik＜jk≤n，1≤pk＜qk≤n，
Figure GDA0003297239210000044
中第m列的元素
Figure GDA0003297239210000045
以及
Figure GDA0003297239210000046
中第m列的元素
Figure GDA0003297239210000047
分别满足以下条件：
Figure GDA0003297239210000048
在一种可能的实现方式中，所述n个网络设备中的网络设备i到所述终端设备的距离和网络设备j到所述终端设备的距离之间的差值满足如下距离差公式：
Figure GDA0003297239210000049
上面的方案中，不需要考虑其它因素的影响，实现起来简单，不需要太多的计算复杂度就能够确定出定位坐标。
其中，1≤i＜j≤n，i和j确
Figure GDA00032972392100000410
种取值组合，所述终端设备的位置坐标(x0，y0，z0)满足以上
Figure GDA00032972392100000411
个公式；c表示电磁波的传播速度；
Figure GDA00032972392100000412
表示所述终端设备接收来自所述n个网络设备中网络设备i的第一定位信号的接收时间，
Figure GDA00032972392100000413
表示所述终端设备接收来自所述n个网络设备中网络设备j的第一定位信号的接收时间；lj，0表示网络设备j至所述终端设备的距离，满足以下公式：
Figure GDA00032972392100000414
其中，(xj，yj，zj)为网络设备j的位置坐标；li，0表示网络设备i至所述终端设备的距离，满足以下公式：
Figure GDA00032972392100000415
其中，(xi，yi，zi)为网络设备i的位置坐标；
In为n阶单位矩阵，Trn×n、Trn×n、Ln×n均为n×n的矩阵，具体的：
Figure GDA00032972392100000416
Figure GDA00032972392100000417
Figure GDA00032972392100000418
Ln×n中的元素lp，q表示网络设备p至网络设备q的距离，1≤p≤n，1≤q≤n；
Figure GDA0003297239210000051
和
Figure GDA0003297239210000052
为1×n的行向量，其中，
Figure GDA0003297239210000053
中第m列的元素
Figure GDA0003297239210000054
满足以下条件：
Figure GDA0003297239210000055
Figure GDA0003297239210000056
中第m列的元素
Figure GDA0003297239210000057
满足以下条件：
Figure GDA0003297239210000058
第二方面，本申请实施例提供一种通信装置，包括处理器。该处理器与存储器耦合，可用于执行存储器中的指令，以实现上述任一种可能的设计中的方法。可选地，该通信装置还包括存储器，可选地，所述存储器可以与所述处理器集成在一起，或者所述存储器与处理器分离设置。可选地，该通信装置还包括通信接口，处理器与通信接口耦合。
在一种实现方式中，该通信装置为终端设备，所述通信接口可以是收发器，或，输入/输出接口。
在另一种实现方式中，该通信装置为配置于终端设备中的芯片。当该通信装置为配置于终端设备中的芯片时，所述通信接口可以是输入/输出接口。
可选地，所述收发器可以为收发电路。可选地，所述输入/输出接口可以为输入/输出电路。
在一种可能的实现方式中，该通信装置包括相应的功能单元，分别用于实现以上方法中的步骤。功能可以通过硬件实现，也可以通过硬件执行相应的软件实现。硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的单元。
在一种可能的实施方式中，通信装置的结构中包括处理单元和通信单元，这些单元可以执行上述方法示例中相应功能，具体参见方法示例中的详细描述，此处不做赘述。
第三方面，本申请实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机存储介质中存储有计算机可读指令，当计算机读取并执行所述计算机可读指令时，使得计算机执行上述任一种可能的设计中的方法。
第四方面，本申请实施例提供一种计算机程序产品，当计算机读取并执行所述计算机程序产品时，使得计算机执行上述任一种可能的设计中的方法。
第五方面，本申请实施例提供一种芯片，所述芯片与存储器相连，用于读取并执行所述存储器中存储的软件程序，以实现上述任一种可能的设计中的方法。
第六方面，本申请实施例提供一种系统，所述系统包括前述终端设备以及前述网络设备。
附图说明
图1为本申请实施例提供的一种系统架构示意图；
图2为本申请实施例提供的一种定位方法流程示意图；
图3为本申请实施例提供的一种定位装置结构示意图；
图4为本申请实施例提供的一种定位装置结构示意图。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本申请实施例做详细描述。
在本申请实施例中，将需要确定位置坐标的设备称为终端设备，需要确定位置坐标的设备也可以存在其他名称，本申请实施例对此并不限定。终端设备可以为用户设备(user equipment，UE)、接入终端、用户单元、用户站、移动站、远方站、远程终端、移动设备、用户终端、用户代理或用户装置。在实际应用中，本申请的实施例中的终端设备可以是手机(mobile phone)、平板电脑(Pad)、带无线收发功能的电脑、虚拟现实(virtual reality，VR)终端、增强现实(augmented reality，AR)终端、工业控制(industrial control)中的无线终端、无人驾驶(self driving)中的无线终端、远程医疗(remote medical)中的无线终端、智能电网(smart grid)中的无线终端、运输安全(transportation safety)中的无线终端、智慧城市(smart city)中的无线终端、智慧家庭(smart home)中的无线终端等等。本申请的实施例对应用场景不做限定。本申请中将前述具有无线收发功能的设备及可设置于该设备中的芯片统称为终端设备。
在本申请实施例中，向终端设备发送第一定位信号以及相互之间发送第二定位信号的设备可以称为网络设备。网络设备可以为各种制式下无线接入设备，例如演进型节点B(evolved Node B，eNB)、无线网络控制器(radio network controller，RNC)或节点B(NodeB，NB)、基站控制器(base station controller，BSC)、基站收发台(base transceiverstation，BTS)、家庭基站(例如，home evolved NodeB，或home Node B，HNB)、基带单元(baseband unit，BBU)，无线保真(wireless fidelity，WIFI)系统中的接入点(accesspoint，AP)、无线中继节点、无线回传节点、传输点(transmission and reception point，TRP或者transmission point，TP)等，还可以为5G(NR)系统中的gNB或传输点(TRP或TP)，5G系统中的基站的一个或一组(包括多个天线面板)天线面板，或者，还可以为构成gNB或传输点的网络节点，如基带单元(BBU)，或在集中式-分布式(central unit-distributed,CU-DU)架构下的DU等。
为便于理解本申请实施例，首先以图1中示出的定位系统为例详细说明适用于本申请实施例的定位方法。如图1所示，该系统包括n个网络设备以及至少一个终端设备。n个网络设备中，每个网络设备具有唯一的编号，图1中以网络设备1至网络设备n为例进行编号，n为大于2的正整数。每个网络设备的位置坐标是已经确定的，终端设备可以获取每个网络设备的位置坐标。网络设备1至网络设备n，可以分别向终端设备发送第一定位信号，网络设备1至网络设备n中，任意两个网络设备之间可以相互发送第二定位信号，下面详细描述。
如图2所示，本申请实施例中，终端设备在进行定位之前，还可能包括以下步骤：
步骤201：网络设备之间互相发送第二定位信号。
网络设备每隔一段时间向其它网络设备发送第二定位信号，第二定位信号中包括该网络设备发送第二定位信号时的发送时间，以及该网络设备的编号。其中，该发送时间为发送第二定位信号的网络设备的本地时间。
不同网络设备发送第二定位信号的时间间隔可以相同，也可以不同。需要说明的是，第二定位信号的具体实现方式，本申请实施例对此并不限定。
网络设备接收其他网络设备发送的第二定位信号时，可以记录接收第二定位信号的接收时间，该接收时间为接收第二定位信号的网络设备的本地时间。
步骤202：网络设备1至网络设备n中的每个网络设备，向终端设备发送该网络设备接收到的每个第二定位信号的接收时间以及每个第二定位信号中包括的网络设备的编号，和/或向终端设备发送该网络设备发送的每个第二定位信号的发送时间。
步骤203：网络设备1至网络设备n中的每个网络设备，分别向终端设备发送第一定位信号。每个第一定位信号包括该第一定位信号的发送时间。
通过上述过程，终端设备获取到n个第一定位信号，终端设备可以确定所述n个第一定位信号中每个第一定位信号的发送时间和终端设备接收到每个第一定位信号的接收时间。同时，终端设备还可以获取到n个网络设备之间互相发送第二定位信号的发送时间以及接收时间，即n×(n-1)个发送时间以及n×(n-1)个接收时间。
步骤204：终端设备根据所述n个第一定位信号中每个第一定位信号的发送时间和接收时间、所述n×(n-1)个发送时间以及所述n×(n-1)个接收时间确定所述终端设备的位置坐标。
需要说明的是，在步骤204中，终端设备需要根据所述n个第一定位信号中每个第一定位信号的发送时间和接收时间、所述n×(n-1)个发送时间以及所述n×(n-1)个接收时间、所述n个网络设备中每个发送第二定位信号的网络设备的位置坐标以及所述n个网络设备中每个接收第二定位信号的网络设备的位置坐标确定至少一个距离差公式，并依据所述至少一个距离差公式确定所述终端设备的位置坐标，下面将详细描述。
为了描述方便，令
Figure GDA0003297239210000071
为从网络设备i向网络设备j发送第二定位信号时，网络设备i记录的发送时间，该发送时间通过第二定位信号携带；
Figure GDA0003297239210000072
为从网络设备i向终端设备发送第一定位信号时，网络设备i记录的发送时间；
Figure GDA0003297239210000073
Figure GDA0003297239210000074
为网络设备j接收来自网络设备i的第二定位信号时，网络设备j记录的接收时间，
Figure GDA0003297239210000075
为终端设备接收来自网络设备i的第一定位信号时，终端设备记录的接收时间。
需要说明的是，当每个网络设备向其他所有网络设备采用广播的方式，只发送一次第二定位信号时，
Figure GDA0003297239210000076
在计算终端设备的位置坐标时，还可能需要用到以下参数，下面逐一进行说明：τi(i＝1，2，…)为网络设备i的钟差，τ0为终端设备的钟差；c为电磁波的传播速度。li，j(i，j＝1，2，…且i≠j)为网络设备i与网络设备j之间的距离，li，0(i＝1，2，…)为网络设备i与终端设备之间的距离，lj，0(j＝1，2，…)为网络设备j与终端设备之间的距离。其中，
Figure GDA0003297239210000077
(xj，yj，zj)为网络设备j的位置坐标，(x0，y0，z0)为终端设备的位置坐标；
Figure GDA0003297239210000078
(xi，yi，zi)为网络设备i的位置坐标。
结合前面的描述，第一种可能的实现方式中，所述n个网络设备中的网络设备i到终端设备的距离和网络设备j到所述终端设备的距离之间的差值满足如下距离差公式：
Figure GDA0003297239210000081
需要说明的是，其中，1≤i＜j≤n，上面给出的公式(1)，在i和j取不同值时，一共存在
Figure GDA0003297239210000082
个不同组合，因此公式(1)实际上包括
Figure GDA0003297239210000083
个距离差公式。通过对这
Figure GDA0003297239210000084
个距离差公式求解，可以获得终端设备的位置坐标。
公式(1)中，c表示电磁波的传播速度，其中，由于电磁波在不同传播介质中的传播速度可能存在差别，本申请实施例中的c可以表示电磁波在真空中的传播速度，也可以表示在空气中的传播速度，具体可以根据实际应用场景确定，在此不再赘述；ε0表示所述终端设备的石英钟的钟差变化率；
Figure GDA0003297239210000085
表示所述终端设备接收来自所述n个网络设备中网络设备i的第一定位信号的接收时间，
Figure GDA0003297239210000086
表示所述终端设备接收来自所述n个网络设备中网络设备j的第一定位信号的接收时间；
In为n阶单位矩阵，Trn×n、Tsn×n、εn、Ln×n均为n×n的矩阵，具体的：
Figure GDA0003297239210000087
Figure GDA0003297239210000088
Ln×n中的元素lp，q表示网络设备p至网络设备q的距离，1≤p≤n，1≤q≤n；εn中的元素εp表示网络设备p的石英钟的钟差变化率；
Figure GDA0003297239210000089
和
Figure GDA00032972392100000810
为1×n的行向量，其中，
Figure GDA00032972392100000811
中第m列的元素
Figure GDA00032972392100000812
满足以下条件：
Figure GDA00032972392100000813
Figure GDA00032972392100000814
中第m列的元素
Figure GDA00032972392100000815
满足以下条件：
Figure GDA00032972392100000816
Figure GDA0003297239210000091
下面详细描述本申请实施例中，是如何确定公式(1)的。
首先，公式(1)中，包括每个网络设备的石英钟的钟差变化率，下面先描述如何确定每个网络设备的石英钟的钟差变化率。
由于网络设备和终端设备所携带石英钟(也可以称为石英晶振，以下均称为石英钟)的精度问题，基于本地时钟记录的各个时刻相对于全球定位系统(Global PositioningSystem，GPS)的钟差事实上是不相等的，由石英钟精度导致的钟差足够大时，不能忽略。针对网络设备或者终端设备中的石英钟，可认为其精度在有限时域内为一常值，即石英钟的钟差是线性变化的，则网络设备或者终端设备中的石英钟的钟差可以表示为：
τ＝τ*+ε(tlc-tlc*)······(2)
其中，tlc为该石英钟当前的本地时间，tlc*为基准本地时间，τ*为该石英钟本地时间为t*时的钟差，ε为在有限时域内的钟差变化率，τ即为该石英钟在当前本地时间的钟差。
进一步的，令tsci(i＝1，2，…)表示网络设备i生成第二定位信号的时间与调制第二定位信号的时间之间的时间差值；trci(i＝1，2，…)表示网络设备i接收第二定位信号的时间与解调第二定位时间之间的时间差值，trc0表示终端设备接收第一定位信号的时间与解调第一定位时间之间的时间差值。
在一种可能的实现方式中，本申请实施例中，终端设备可以确定
Figure GDA0003297239210000092
种网络设备组合，其中，每种网络设备组合包括2个发送所述第二定位信号的网络设备以及2个接收所述第二定位信号的网络设备，每种网络设备组合中发送所述第二定位信号的网络设备发送的第二定位信号，被该网络设备组合中另外2个网络设备接收。
进一步的，终端设备可以根据所述n×(n-1)个发送时间、所述n×(n-1)个接收时间以及所述n个网络设备中每个网络设备的石英钟的钟差变化率，确定所述
Figure GDA0003297239210000093
种网络设备组合对应的
Figure GDA0003297239210000094
个距离公式；
进一步的，终端设备可以根据所述
Figure GDA0003297239210000095
个距离公式确定所述n个网络设备中每个网络设备的石英钟的钟差变化率。
下面以n＝4为例，描述如何确定n个网络设备的钟差变化率，n≥4时，可以参考n＝4的描述，在此不再赘述。n＝4时，以网络设备1、网络设备2和终端设备为例，结合公式(2)以及上面一段的描述，可以获得以下公式(3-1)至公式(3-3)：
Figure GDA0003297239210000096
Figure GDA0003297239210000097
Figure GDA0003297239210000098
将公式(3-1)至公式(3-3)合并之后，可以获得公式(4)：
Figure GDA0003297239210000101
用网络设备3代替终端设备，则公式(4)改写为公式(5)：
Figure GDA0003297239210000102
用网络设备4代替网络设备1，则公式(5)改写为公式(6)：
Figure GDA0003297239210000103
对公式(5)和公式(6)做差，可以得到公式(7)：
Figure GDA0003297239210000104
公式(7)中所含的未知数仅有各个网络设备的钟差变化率εi。公式(7)描述的是两个网络设备发送第二定位信号，另外两个网络设备接收第二定位信号时出场景。假设在n＝4时，4个网络设备中，网络设备ik、网络设备jk发送第二定位信号，相应的网络设备pk、网络设备qk接收第二定位信号，1≤ik＜jk≤4，1≤pk＜qk≤4，此时可以参考表1所示，共有
Figure GDA0003297239210000105
种组合方式，这6种组合中的另外5种组合分别如下：
表1
组合情况 i<sub>k</sub> j<sub>k</sub> p<sub>k</sub> q<sub>k</sub>
组合1 1 2 3 4
组合2 1 3 2 4
组合3 1 4 2 3
组合4 2 3 1 4
组合5 2 4 1 3
组合6 3 4 1 2
表1中，组合3对应的是公式(7)，因此根据公式(7)还可以确定上述其它5种组合对应的公式，共有6个公式，其余5个公式可以根据公式(7)进行推导出来，在此不再赘述。这6个公式中包括4个未知参数，即4个网络设备的钟差变化率：ε1、ε2、ε3以及ε4。
以公式(7)为例，其等号左边的参数可表示为：
(l1，2-l4，2)-(l1，3-l4，3)＝[0 1 -1 0]L4×4[1 0 0 -1]T···(8)
公式(7)其等号右边的参数可表示为：
Figure GDA0003297239210000111
Figure GDA0003297239210000112
公式(8)至公式(10)中，都包括相同的行向量[0 1 -1 0]以及列向量[1 0 0 -1]T。
因此，可以将这6个公式写成矩阵形式：
Figure GDA0003297239210000113
其中，diag表示将一个矩阵的对角元素组成一个列向量的运算符，ο表示哈达码乘积运算符。
公式(11)中，
Figure GDA0003297239210000114
进一步，令
M4＝c·((C4·Tr4×4 T)οD4-(D4·Ts4×4)οC4)
N4＝diag(D4·(L4×4-c·Tr4×4+c·Ts4×4)·C4 T)
此时，公式(11)可以等价于公式(12)：
Figure GDA0003297239210000115
可利用超定方程组的求解方法对公式(12)进行求解，从而获得每个网络设备的钟差变化率。
公式(12)描述的是n＝4的场景。结合上面的描述公式(12)，当n≥4时，n个网络设备的钟差变化率，ε1至εn可以满足以下公式：
Figure GDA0003297239210000116
其中，Mn＝c·((Cn·Trn×n T)οDn-(Dn·Tsn×n)οCn)；
Nn＝diag(Dn·(Ln×n-c·Trn×n+c·Tsn×n)·Cn T)；
diag表示将一个矩阵的对角元素组成一个列向量的运算符，ο表示哈达码乘积运算符；
Figure GDA0003297239210000121
Figure GDA0003297239210000122
分别为1×n的行向量，
Figure GDA0003297239210000123
针对n个网络设备中的网络设备ik、网络设备jk、网络设备pk、网络设备qk，网络设备ik、网络设备jk分别向网络设备pk、网络设备qk发送第二定位信号，1≤ik＜jk≤n，1≤pk＜qk≤n，此时，
Figure GDA0003297239210000124
中第m列的元素
Figure GDA0003297239210000125
以及
Figure GDA0003297239210000126
中第m列的元素
Figure GDA0003297239210000127
分别满足以下条件：
Figure GDA0003297239210000128
进一步的，对公式(4)和公式(5)做差，可以得到公式(14)：
Figure GDA0003297239210000129
令网络设备i的坐标为(xi，yi，zi)，则公式(14)可改写为：
Figure GDA00032972392100001210
通过公式(15)可知，公式(15)等号左边包含x0、y0、z0、ε0共4个未知参数，其它都是已知参数。
进一步的，结合公式(15)，用网络设备4、网络设备5、…、网络设备n分别代替网络设备3，可以获得另外n-3个公式，这个n-3个公式的通式如下：
Figure GDA00032972392100001211
将公式(15)和公式(16)，一共n-2个公式进行相加，得到以下公式：
Figure GDA0003297239210000131
公式(17)就是当公式(1)中i＝1，j＝2时的公式。通过上面的过程，可以获得
Figure GDA0003297239210000132
个与公式(17)类似的公式，这
Figure GDA0003297239210000133
个公式组合起来就是公式(1)。
进一步的，公式(1)还可以写成矩阵形式。令
Figure GDA0003297239210000134
Figure GDA0003297239210000135
令
Figure GDA0003297239210000136
令
Figure GDA0003297239210000137
令
Figure GDA0003297239210000138
其中，
Figure GDA0003297239210000139
An、Bn为
Figure GDA00032972392100001310
矩阵，易知Gn、Vn、Wn为
Figure GDA00032972392100001311
矩阵，Un为
Figure GDA00032972392100001312
距阵。
Figure GDA00032972392100001313
因此，终端设备获得n个第一定位信号中每个第一定位信号的发送时间和接收时间、n×(n-1)个发送时间以及n×(n-1)个接收时间之后，代入公式(1)或者公式(18)，即可计算出终端设备的位置坐标(x0，y0，z0)以及计算出钟差变化率ε0。
需要说明的是，当每个网络设备向其他所有网络设备采用广播的方式，只发送一次第二定位信号时，此时
Figure GDA00032972392100001314
在该情况下，Un、Vn还可以变形为以下形式：
Figure GDA00032972392100001315
第二种可能的实现方式中，可以在进行计算终端设备的位置坐标时，认为每个网络设备的石英钟的精度较高，终端设备的石英钟的精度较高，此时网络设备的石英钟的钟差变化率以及终端设备的石英钟的钟差变化率对定位的准确性影响不大，因此可以认为每个网络设备的石英钟的钟差变化率为0，终端设备的石英钟的钟差变化率也为0，此时终端设备的位置坐标(x0，y0，z0)可以根据以下
Figure GDA0003297239210000141
个距离差公式确定：
Figure GDA0003297239210000142
需要说明的是，其中，1≤i＜j≤n，上面给出的公式(19)，在i和j取不同值时，一共
Figure GDA00032972392100001411
个不同组合，因此公式(19)实际上包括
Figure GDA0003297239210000143
个距离差公式。通过对这
Figure GDA0003297239210000144
个距离差公式求解，可以获得终端设备的位置坐标。
其中，公式(19)中的参数定义可以参考公式(1)中的描述，在此不再赘述。
进一步的，可以将公式(19)转换为矩阵形式：
Figure GDA0003297239210000145
其中，
Figure GDA0003297239210000146
当每个网络设备向其他所有网络设备采用广播的方式，只发送一次第二定位信号时，Pn、Qn还可以变形为以下形式：
Figure GDA0003297239210000147
Figure GDA0003297239210000148
综上所述，终端设备获得n个第一定位信号中每个第一定位信号的发送时间和接收时间、n×(n-1)个发送时间以及n×(n-1)个接收时间之后，代入公式(19)或者公式(20)，即可计算出终端设备的位置坐标(x0，y0，z0)。
第三种可能的实现方式中，可以在进行计算终端设备的位置坐标时，只考虑每个网络设备的石英钟的钟差变化率，此时可以认为每个网络设备的石英钟的钟差变化率为0，此时公式(1)中每个网络设备的石英钟的钟差变化率的取值为0，公式(1)可以变形为以下公式：
Figure GDA0003297239210000149
公式(21)中的参数的具体含义可以参考公式(1)中的描述，在此不再赘述。
同样的道理，本申请实施例中，在进行计算终端设备的位置坐标时，也可以只考虑终端设备的石英钟的钟差变化率，此时公式(1)中终端设备的石英钟的钟差变化率的取值为0，公式(1)可以变形为以下公式：
Figure GDA00032972392100001410
Figure GDA0003297239210000151
公式(22)中的参数的具体含义可以参考公式(1)中的描述，在此不再赘述。
进一步可选的，当终端设备位于某一已知平面或曲面上时，例如，根据经纬度和地图可以得到高度信息，此时终端设备的位置坐标(x0，y0，z0)中的高度值z0可以为已知值，此时公式(1)或公式(19)中的方程数量减少1个时，也可以计算出终端设备的位置坐标。
进一步的，本申请实施例中，网络设备的数量n，在不同情况下可能存在不同取值，下面分不同情况描述。
情况一：在不考虑石英钟的钟差变化率的情况下，且终端设备位于已知平面或曲面，即终端设备的位置坐标(x0，y0，z0)中的高度值z0为已知值时，在确定终端设备的位置坐标时，需要确定x0、y0，需要至少3个方程才能计算出这两个未知参数，因此在情况一中，需要至少3个网络设备向终端设备发送第一定位信号，即网络设备的数量n大于或等于3。
同时在情况一中，网络设备之间互相发送第二定位信号时，需要其中至少一个网络设备具备接收第二定位信号的能力。
情况二：在不考虑石英钟的钟差变化率的情况下，且终端设备位于任意位置，即终端设备的位置坐标(x0，y0，z0)中的每个参数均为未知参数时，在确定终端设备的位置坐标时，需要确定x0、y0、z0，需要至少4个方程才能计算出这三个未知参数。因此在情况二中，需要至少4个网络设备向终端设备发送第一定位信号，即网络设备的数量n大于或等于4。
同时在情况二中，网络设备之间互相发送第二定位信号时，需要其中至少两个网络设备具备接收第二定位信号的能力。
情况三：在考虑石英钟的钟差变化率的情况下，且终端设备位于已知平面或曲面，即终端设备的位置坐标(x0，y0，z0)中的高度值z0为已知值时，在确定终端设备的位置坐标时，需要确定x0、y0，以及终端设备的钟差变化率ε0，需要至少4个方程才能计算出这三个未知参数。因此在情况三中，需要至少4个网络设备向终端设备发送第一定位信号，即网络设备的数量n大于或等于4。
同时在情况三中，网络设备之间互相发送第二定位信号时，需要其中至少一个网络设备具备接收第二定位信号的能力。
情况四：在考虑石英钟的钟差变化率的情况下，且终端设备位于任意位置，即终端设备的位置坐标(x0，y0，z0)中的每个参数均为未知参数时，在确定终端设备的位置坐标时，需要确定x0、y0、z0，以及终端设备的钟差变化率ε0，需要确定4个未知参数，需要至少5个方程才能计算出这两个未知参数。因此在情况四中，需要至少5个网络设备向终端设备发送第一定位信号，即网络设备的数量n大于或等于5。
同时在情况四中，网络设备之间互相发送第二定位信号时，需要其中至少两个网络设备具备接收第二定位信号的能力。
综合以上描述，在不同情况下，n的最小取值可以如表2所示。
表2
Figure GDA0003297239210000161
通过上面的方法，只需要知道网络设备与网络设备之间的第二定位信号的发送时间以及接收时间、网络设备与终端设备之间的第一定位信号的发送时间以及接收时间，就可以计算出终端设备的位置坐标，不依赖网络设备时钟同步或信号准同步时，就能够有效地对终端设备进行定位，有效提升了定位的鲁棒性。
上述本申请提供的实施例中，分别从终端设备以及网络设备之间交互的角度对本申请实施例提供的方法进行了介绍。为了实现上述本申请实施例提供的方法中的各功能，终端设备以及网络设备可以包括硬件结构和/或软件模块，以硬件结构、软件模块、或硬件结构加软件模块的形式来实现上述各功能。上述各功能中的某个功能以硬件结构、软件模块、还是硬件结构加软件模块的方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。
与上述构思相同，如图3所示，本申请实施例还提供一种装置300用于实现上述方法中终端设备的功能。该装置可以为芯片或芯片系统。本申请实施例中，芯片系统可以由芯片构成，也可以包含芯片和其他分立器件。该装置300可以包括：处理单元301和通信单元302，当该装置为芯片或芯片系统时，所述处理单元301可以是该芯片或芯片系统上的处理器、处理电路或逻辑电路，所述通信单元302可以是该芯片或芯片系统上的输入/输出接口、接口电路、输出电路、输入电路、管脚或相关电路等，能够输入/输出由所述处理单元301处理的数据，并经由天线端口与网络通信。
本申请实施例中对模块的划分是示意性的，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，另外，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理器中，也可以是单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。
示例性地，当该装置300实现图2所示的流程中终端设备的功能时，通信单元302，用于获取n个第一定位信号；所述n个第一定位信号中每个第一定位信号为n个网络设备中的1个网络设备发送的，所述n个第一定位信号中每个第一定位信号包括该第一定位信号的发送时间；n为大于2的正整数；获取n×(n-1)个发送时间以及n×(n-1)个接收时间；所述n×(n-1)个发送时间中的发送时间
Figure GDA0003297239210000162
表示所述n个网络设备中网络设备i向网络设备j发送第二定位信号的发送时间，所述n×(n-1)个接收时间中的接收时间
Figure GDA0003297239210000163
表示所述n个网络设备中网络设备j接收来自网络设备i的第二定位信号的接收时间；i，j＝1，2，…且i≠j；
处理单元301，用于根据所述n个第一定位信号中每个第一定位信号的发送时间和接收时间、所述n×(n-1)个发送时间以及所述n×(n-1)个接收时间确定位置坐标。
在一种可能的实现方式中，所述处理单元301具体用于：
根据所述n个第一定位信号中每个第一定位信号的发送时间和接收时间、所述n×(n-1)个发送时间以及所述n×(n-1)个接收时间、所述n个网络设备中每个发送第二定位信号的网络设备的位置坐标以及所述n个网络设备中每个接收第二定位信号的网络设备的位置坐标确定至少一个距离差公式，并依据所述至少一个距离差公式确定所述终端设备的位置坐标。
在一种可能的实现方式中，所述n个网络设备中的网络设备i到所述终端设备的距离和网络设备j到所述终端设备的距离之间的差值满足如下距离差公式：
Figure GDA0003297239210000171
其中，1≤i＜j≤n，i和j确
Figure GDA0003297239210000172
种取值组合，所述位置坐标(x0，y0，z0)满足以上
Figure GDA0003297239210000173
个公式，c表示电磁波的传播速度，ε0表示终端设备的石英钟的钟差变化率；
Figure GDA0003297239210000174
表示所述终端设备接收来自所述n个网络设备中网络设备i的第一定位信号的接收时间，
Figure GDA0003297239210000175
表示所述终端设备接收来自所述n个网络设备中网络设备j的第一定位信号的接收时间；lj，0表示网络设备j至所述终端设备的距离，满足以下公式：
Figure GDA0003297239210000176
其中，(xj，yj，zj)为网络设备j的位置坐标；li，0表示网络设备i至所述终端设备的距离，满足以下公式：
Figure GDA0003297239210000177
其中，(xi，yi，zi)为网络设备i的位置坐标；
In为n阶单位矩阵，Trn×n、Tsn×n、εn、Ln×n均为n×n的矩阵，具体的：
Figure GDA0003297239210000178
Figure GDA0003297239210000179
Figure GDA0003297239210000181
Ln×n中的元素lp，q表示网络设备p至网络设备q的距离，1≤p≤n，1≤q≤n；εn中的元素εp表示网络设备p的石英钟的钟差变化率；
Figure GDA0003297239210000182
和
Figure GDA0003297239210000183
为1×n的行向量，其中，
Figure GDA0003297239210000184
中第m列的元素
Figure GDA0003297239210000185
满足以下条件：
Figure GDA0003297239210000186
Figure GDA0003297239210000187
中第m列的元素
Figure GDA0003297239210000188
满足以下条件：
Figure GDA0003297239210000189
在一种可能的实现方式中，所述方法还包括：所述终端设备根据所述n个网络设备中发送所述第二定位信号的网络设备以及接收所述第二定位信号的网络设备确定
Figure GDA00032972392100001810
种网络设备组合，其中，每种网络设备组合包括2个发送所述第二定位信号的网络设备以及2个接收所述第二定位信号的网络设备，每种网络设备组合中发送所述第二定位信号的网络设备发送的第二定位信号，被该网络设备组合中另外2个网络设备接收；
所述终端设备根据所述n×(n-1)个发送时间、所述n×(n-1)个接收时间以及所述n个网络设备中每个网络设备的石英钟的钟差变化率，确定所述
Figure GDA00032972392100001811
种网络设备组合对应的
Figure GDA00032972392100001812
个距离公式；
所述终端设备根据所述
Figure GDA00032972392100001813
个距离公式确定所述n个网络设备中每个网络设备的石英钟的钟差变化率。
在一种可能的实现方式中，所述
Figure GDA00032972392100001814
个距离公式满足以下形式
Figure GDA00032972392100001815
其中，Mn＝c·((Cn·Trn×n T)οDn-(Dn·Tsn×n)οCn)；
Nn＝diag(Dn·(Ln×n-c·Trn×n+c·Tsn×n)·Cn T)；
diag表示将一个矩阵的对角元素组成一个列向量的运算符，ο表示哈达码乘积运算符；
Figure GDA00032972392100001816
Figure GDA00032972392100001817
分别为1×n的行向量，
Figure GDA00032972392100001818
针对n个网络设备中的网络设备ik、网络设备jk、网络设备pk、网络设备qk，1≤ik＜jk≤n，1≤pk＜qk≤n，
Figure GDA00032972392100001819
中第m列的元素
Figure GDA00032972392100001820
以及
Figure GDA00032972392100001821
中第m列的元素
Figure GDA00032972392100001822
分别满足以下条件：
Figure GDA0003297239210000191
在一种可能的实现方式中，所述n个网络设备中的网络设备i到终端设备的距离和网络设备i到所述终端设备的距离之间的差值满足如下距离差公式：
Figure GDA0003297239210000192
其中，1≤i＜j≤n，i和j有
Figure GDA0003297239210000193
种取值组合，所述终端设备的位置坐标(x0，y0，z0)满足以上
Figure GDA0003297239210000194
个公式；c表示电磁波的传播速度；
Figure GDA0003297239210000195
表示所述终端设备接收来自所述n个网络设备中网络设备i的第一定位信号的接收时间，
Figure GDA0003297239210000196
表示所述终端设备接收来自所述n个网络设备中网络设备j的第一定位信号的接收时间；lj，0表示网络设备j至所述终端设备的距离，满足以下公式：
Figure GDA0003297239210000197
其中，(xj，yj，zj)为网络设备j的位置坐标；li，0表示网络设备i至所述终端设备的距离，满足以下公式：
Figure GDA0003297239210000198
其中，(xi，yi，zi)为网络设备i的位置坐标；
In为n阶单位矩阵，Trn×n、Trn×n、Ln×n均为n×n的矩阵，具体的：
Figure GDA0003297239210000199
Figure GDA00032972392100001910
Figure GDA00032972392100001911
Ln×n中的元素lp，q表示网络设备p至网络设备q的距离，1≤p≤n，1≤q≤n；
Figure GDA00032972392100001912
和
Figure GDA00032972392100001913
为1×n的行向量，其中，
Figure GDA00032972392100001914
中第m列的元素
Figure GDA00032972392100001915
满足以下条件：
Figure GDA00032972392100001916
Figure GDA00032972392100001917
中第m列的元素
Figure GDA00032972392100001918
满足以下条件：
Figure GDA00032972392100001919
如图4所示为本申请实施例提供的装置400，图4所示的装置可以为图3所示的装置的一种硬件电路的实现方式。该通信装置可适用于图2所示出的流程图中，执行上述方法实施例中终端设备的功能。为了便于说明，图4仅示出了该通信装置的主要部件。
图4所示的装置400包括至少一个处理器420，用于实现本申请实施例提供的方法中终端设备的功能。
装置400还可以包括至少一个存储器430，用于存储程序指令和/或数据。存储器430和处理器420耦合。本申请实施例中的耦合是装置、单元或模块之间的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式，用于装置、单元或模块之间的信息交互。处理器420可能和存储器430协同操作。处理器420可能执行存储器430中存储的程序指令。所述至少一个存储器430中的至少一个可以包括于处理器420中，或者与处理器420独立设置。
和/或，装置400还可以包括通信接口410，用于通过传输介质和其它设备进行通信，从而用于装置400中的装置可以和其它设备进行通信。示例性地，通信接口410可以是收发器、电路、总线、模块或其它类型的通信接口。处理器420利用通信接口410收发数据，并用于实现图2对应的实施例中终端设备所执行的方法。
本申请实施例中不限定上述通信接口410、处理器420以及存储器430之间的具体连接介质。本申请实施例在图4中以存储器430、处理器420以及通信接口410之间通过总线440连接，总线在图4中以粗线表示，其它部件之间的连接方式，仅是进行示意性说明，并不引以为限。所述总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图4中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
示例性地，当该装置400实现图2所示的流程中终端设备的功能，具体可以参考图2所示的方法流程中的描述，这里不再赘述。
在本申请实施例中，处理器可以是通用处理器、数字信号处理器、专用集成电路、现场可编程门阵列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，可以实现或者执行本申请实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者任何常规的处理器等。结合本申请实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成，或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。
应理解，本申请实施例中涉及的存储器可以是非易失性存储器，例如硬盘(harddisk drive，HDD)或固态硬盘(solid-state drive，SSD)等，还可以是易失性存储器(volatile memory)，例如随机存取存储器(random-access memory，RAM)。存储器是能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质，但不限于此。本申请实施例中的存储器还可以是电路或者其它任意能够实现存储功能的装置，用于存储程序指令和/或数据。
本申请实施例中还提供一种计算机可读存储介质，包括指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行本申请实施例中的方法。
本申请实施例中还提供一种计算机程序产品，包括指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行本申请实施例中的方法。
本申请实施例提供了一种芯片系统，该芯片系统包括处理器，还可以包括存储器，用于实现本申请实施例中的方法。该芯片系统可以由芯片构成，也可以包含芯片和其他分立器件。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (12)

1.一种定位方法，其特征在于，包括：
终端设备获取n个第一定位信号；所述n个第一定位信号中每个第一定位信号为n个网络设备中的1个网络设备发送的，所述n个第一定位信号中每个第一定位信号包括该第一定位信号的发送时间；n为大于2的正整数；
所述终端设备获取n×(n-1)个发送时间以及n×(n-1)个接收时间；所述n×(n-1)个发送时间中的发送时间
Figure FDA0003486054470000011
表示所述n个网络设备中网络设备i向网络设备j发送第二定位信号的发送时间，所述n×(n-1)个接收时间中的接收时间
Figure FDA0003486054470000012
表示所述n个网络设备中网络设备j接收来自网络设备i的第二定位信号的接收时间；i,j＝1,2,…且i≠j；
根据所述n个第一定位信号中每个第一定位信号的发送时间和接收时间、所述n×(n-1)个发送时间以及所述n×(n-1)个接收时间确定所述终端设备的位置坐标；具体的，所述终端设备根据所述n个第一定位信号中每个第一定位信号的发送时间和接收时间、所述n×(n-1)个发送时间以及所述n×(n-1)个接收时间、所述n个网络设备中每个发送第二定位信号的网络设备的位置坐标以及所述n个网络设备中每个接收第二定位信号的网络设备的位置坐标确定至少一个距离差公式，并依据所述至少一个距离差公式确定所述终端设备的位置坐标。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述n个网络设备中的网络设备i到终端设备的距离和网络设备j到所述终端设备的距离之间的差值满足如下距离差公式：
Figure FDA0003486054470000013
其中，1≤i<j≤n，i和j有
Figure FDA0003486054470000014
种取值组合，所述终端设备的位置坐标(x0,y0,z0)满足以上
Figure FDA0003486054470000015
个公式，c表示电磁波的传播速度，ε0表示所述终端设备的石英钟的钟差变化率；
Figure FDA0003486054470000016
表示所述终端设备接收来自所述n个网络设备中网络设备i的第一定位信号的接收时间，
Figure FDA0003486054470000017
表示所述终端设备接收来自所述n个网络设备中网络设备j的第一定位信号的接收时间；lj,0表示网络设备j至所述终端设备的距离，满足以下公式：
Figure FDA0003486054470000018
其中,(xj,yj,zj)为网络设备j的位置坐标；li,0表示网络设备i至所述终端设备的距离，满足以下公式：
Figure FDA0003486054470000019
其中,(xi,yi,zi)为网络设备i的位置坐标；
In为n阶单位矩阵，Trn×n、Tsn×n、εn、Ln×n均为n×n的矩阵，具体的：
Figure FDA0003486054470000021
Figure FDA0003486054470000022
Figure FDA0003486054470000023
Ln×n中的元素lp,q表示网络设备p至网络设备q的距离，1≤p≤n，1≤q≤n；εn中的元素εp表示网络设备p的石英钟的钟差变化率；
Figure FDA0003486054470000024
和
Figure FDA0003486054470000025
为1×n的行向量，其中，
Figure FDA0003486054470000026
中第m列的元素
Figure FDA0003486054470000027
满足以下条件：
Figure FDA0003486054470000028
Figure FDA0003486054470000029
中第m列的元素
Figure FDA00034860544700000210
满足以下条件：
Figure FDA00034860544700000211
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述终端设备根据所述n个网络设备中发送所述第二定位信号的网络设备以及接收所述第二定位信号的网络设备确定
Figure FDA00034860544700000212
种网络设备组合，其中，每种网络设备组合包括2个发送所述第二定位信号的网络设备以及2个接收所述第二定位信号的网络设备，每种网络设备组合中发送所述第二定位信号的网络设备发送的第二定位信号，被该网络设备组合中另外2个网络设备接收；
所述终端设备根据所述n×(n-1)个发送时间、所述n×(n-1)个接收时间以及所述n个网络设备中每个网络设备的石英钟的钟差变化率，确定所述
Figure FDA00034860544700000213
种网络设备组合对应的
Figure FDA00034860544700000214
个距离公式；
所述终端设备根据所述
Figure FDA00034860544700000215
个距离公式确定所述n个网络设备中每个网络设备的石英钟的钟差变化率。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述终端设备确定的
Figure FDA00034860544700000216
个距离公式满足以下形式：
Figure FDA00034860544700000217
其中，
Figure FDA00034860544700000218
Nn＝diag(Dn·(Ln×n-c·Trn×n+c·Tsn×n)·Cn T)；
diag表示将一个矩阵的对角元素组成一个列向量的运算符，°表示哈达码乘积运算符；
Figure FDA0003486054470000031
Figure FDA0003486054470000032
分别为1×n的行向量,
Figure FDA0003486054470000033
针对n个网络设备中的网络设备ik、网络设备jk、网络设备pk、网络设备qk，1≤ik<jk≤n，1≤pk<qk≤n，
Figure FDA0003486054470000034
中第m列的元素
Figure FDA0003486054470000035
以及
Figure FDA0003486054470000036
中第m列的元素
Figure FDA0003486054470000037
分别满足以下条件:
Figure FDA0003486054470000038
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述n个网络设备中的网络设备i到所述终端设备的距离和网络设备j到所述终端设备的距离之间的差值满足如下距离差公式：
Figure FDA0003486054470000039
其中，1≤i<j≤n，i和j有
Figure FDA00034860544700000310
种取值组合，所述终端设备的位置坐标(x0,y0,z0)满足以上
Figure FDA00034860544700000311
个公式；c表示电磁波的传播速度；
Figure FDA00034860544700000312
表示所述终端设备接收来自所述n个网络设备中网络设备i的第一定位信号的接收时间，
Figure FDA00034860544700000313
表示所述终端设备接收来自所述n个网络设备中网络设备j的第一定位信号的接收时间；lj,0表示网络设备j至所述终端设备的距离，满足以下公式：
Figure FDA00034860544700000314
其中,(xj,yj,zj)为网络设备j的位置坐标；li,0表示网络设备i至所述终端设备的距离，满足以下公式：
Figure FDA00034860544700000315
其中,(xi,yi,zi)为网络设备i的位置坐标；
Trn×n、Trn×n、Ln×n均为n×n的矩阵，具体的：
Figure FDA00034860544700000316
Figure FDA00034860544700000317
Figure FDA00034860544700000318
Ln×n中的元素lp,q表示网络设备p至网络设备q的距离，1≤p≤n，1≤q≤n；
Figure FDA00034860544700000319
和
Figure FDA0003486054470000041
为1×n的行向量，其中，
Figure FDA0003486054470000042
中第m列的元素
Figure FDA0003486054470000043
满足以下条件：
Figure FDA0003486054470000044
Figure FDA0003486054470000045
中第m列的元素
Figure FDA0003486054470000046
满足以下条件：
Figure FDA0003486054470000047
6.一种定位装置，其特征在于，包括：
通信单元，用于获取n个第一定位信号；所述n个第一定位信号中每个第一定位信号为n个网络设备中的1个网络设备发送的，所述n个第一定位信号中每个第一定位信号包括该第一定位信号的发送时间；n为大于2的正整数；获取n×(n-1)个发送时间以及n×(n-1)个接收时间；所述n×(n-1)个发送时间中的发送时间
Figure FDA00034860544700000414
表示所述n个网络设备中网络设备i向网络设备j发送第二定位信号的发送时间，所述n×(n-1)个接收时间中的接收时间
Figure FDA00034860544700000415
表示所述n个网络设备中网络设备j接收来自网络设备i的第二定位信号的接收时间；i,j＝1,2,…且i≠j；
处理单元，用于根据所述n个第一定位信号中每个第一定位信号的发送时间和接收时间、所述n×(n-1)个发送时间以及所述n×(n-1)个接收时间确定位置坐标；所述处理单元具体用于：根据所述n个第一定位信号中每个第一定位信号的发送时间和接收时间、所述n×(n-1)个发送时间以及所述n×(n-1)个接收时间、所述n个网络设备中每个发送第二定位信号的网络设备的位置坐标以及所述n个网络设备中每个接收第二定位信号的网络设备的位置坐标确定至少一个距离差公式，并依据所述至少一个距离差公式确定终端设备的位置坐标。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述n个网络设备中的网络设备i到所述终端设备的距离和网络设备j到终端设备的距离之间的差值满足如下距离差公式：
Figure FDA0003486054470000048
其中，1≤i<j≤n，i和j有
Figure FDA0003486054470000049
种取值组合，所述位置坐标(x0,y0,z0)满足以上
Figure FDA00034860544700000410
个公式，c表示电磁波的传播速度，ε0表示终端设备的石英钟的钟差变化率；
Figure FDA00034860544700000411
表示所述终端设备接收来自所述n个网络设备中网络设备i的第一定位信号的接收时间，
Figure FDA00034860544700000412
表示所述终端设备接收来自所述n个网络设备中网络设备j的第一定位信号的接收时间；lj,0表示网络设备j至所述终端设备的距离，满足以下公式：
Figure FDA00034860544700000413
其中,(xj,yj,zj)为网络设备j的位置坐标；li,0表示网络设备i至所述终端设备的距离，满足以下公式：
Figure FDA0003486054470000051
其中,(xi,yi,zi)为网络设备i的位置坐标；
In为n阶单位矩阵，Trn×n、Tsn×n、εn、Ln×n均为n×n的矩阵，具体的：
Figure FDA0003486054470000052
Figure FDA0003486054470000053
Figure FDA0003486054470000054
Ln×n中的元素lp,q表示网络设备p至网络设备q的距离，1≤p≤n，1≤q≤n；εn中的元素εp表示网络设备p的石英钟的钟差变化率；
Figure FDA0003486054470000055
和
Figure FDA0003486054470000056
为1×n的行向量，其中，
Figure FDA0003486054470000057
中第m列的元素
Figure FDA0003486054470000058
满足以下条件：
Figure FDA0003486054470000059
Figure FDA00034860544700000510
中第m列的元素
Figure FDA00034860544700000511
满足以下条件：
Figure FDA00034860544700000512
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述处理单元还用于：
根据所述n个网络设备中发送所述第二定位信号的网络设备以及接收所述第二定位信号的网络设备确定
Figure FDA00034860544700000513
种网络设备组合，其中，每种网络设备组合包括2个发送所述第二定位信号的网络设备以及2个接收所述第二定位信号的网络设备，每种网络设备组合中发送所述第二定位信号的网络设备发送的第二定位信号，被该网络设备组合中另外2个网络设备接收；
根据所述n×(n-1)个发送时间、所述n×(n-1)个接收时间以及所述n个网络设备中每个网络设备的石英钟的钟差变化率，确定所述
Figure FDA00034860544700000514
种网络设备组合对应的
Figure FDA00034860544700000515
个距离公式；
根据所述
Figure FDA00034860544700000516
个距离公式确定所述n个网络设备中每个网络设备的石英钟的钟差变化率。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述
Figure FDA00034860544700000517
个距离公式满足以下形式：
Figure FDA0003486054470000061
其中，
Figure FDA0003486054470000062
Nn＝diag(Dn·(Ln×n-c·Trn×n+c·Tsn×n)·Cn T)；
diag表示将一个矩阵的对角元素组成一个列向量的运算符，°表示哈达码乘积运算符；
Figure FDA0003486054470000063
Figure FDA0003486054470000064
分别为1×n的行向量,
Figure FDA0003486054470000065
针对n个网络设备中的网络设备ik、网络设备jk、网络设备pk、网络设备qk，1≤ik<jk≤n，1≤pk<qk≤n，
Figure FDA0003486054470000066
中第m列的元素
Figure FDA0003486054470000067
以及
Figure FDA0003486054470000068
中第m列的元素
Figure FDA0003486054470000069
分别满足以下条件:
Figure FDA00034860544700000610
10.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述n个网络设备中的网络设备i到终端设备的距离和网络设备j到所述终端设备的距离之间的差值满足如下距离差公式：
Figure FDA00034860544700000611
其中，1≤i<j≤n，i和j有
Figure FDA00034860544700000612
种取值组合，所述终端设备的位置坐标(x0,y0,z0)满足以上
Figure FDA00034860544700000613
个公式；c表示电磁波的传播速度；
Figure FDA00034860544700000614
表示所述终端设备接收来自所述n个网络设备中网络设备i的第一定位信号的接收时间，
Figure FDA00034860544700000615
表示所述终端设备接收来自所述n个网络设备中网络设备j的第一定位信号的接收时间；lj,0表示网络设备j至所述终端设备的距离，满足以下公式：
Figure FDA00034860544700000616
其中,(xj,yj,zj)为网络设备j的位置坐标；li,0表示网络设备i至所述终端设备的距离，满足以下公式：
Figure FDA00034860544700000617
其中,(xi,yi,zi)为网络设备i的位置坐标；
Trn×n、Trn×n、Ln×n均为n×n的矩阵，具体的：
Figure FDA00034860544700000618
Figure FDA0003486054470000071
Figure FDA0003486054470000072
Ln×n中的元素lp,q表示网络设备p至网络设备q的距离，1≤p≤n，1≤q≤n；
Figure FDA0003486054470000073
和
Figure FDA0003486054470000074
为1×n的行向量，其中，
Figure FDA0003486054470000075
中第m列的元素
Figure FDA0003486054470000076
满足以下条件：
Figure FDA0003486054470000077
Figure FDA0003486054470000078
中第m列的元素
Figure FDA0003486054470000079
满足以下条件：
Figure FDA00034860544700000710
11.一种定位装置，其特征在于，包括至少一个处理器，所述至少一个处理器与至少一个存储器耦合：
所述至少一个处理器，用于执行所述至少一个存储器中存储的计算机程序或指令，以使得所述装置执行如权利要求1至5中任一项所述的方法。
12.一种可读存储介质，其特征在于，包括程序或指令，当所述程序或指令被执行时，如权利要求1至5中任意一项所述的方法被执行。
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