CN112566235B - 监测站的无线同步方法、装置及系统 - Google Patents

Abstract

本申请属于定位领域，公开了一种监测站的无线同步方法、装置和系统，该方法包括：获取待构成同一个同步网络的多个监测站的位置信息；根据所述位置信息，确定初始同步的监测站；根据监测站与监测站之间的距离偏差，确定同步网络中与第i级监测站同步的第i+1级监测站；根据第i级监测站与第i+1级监测站之间的检测距离和第i级监测站的时间戳，确定第i+1级监测站同步的时间戳，并在同步的监测站保存该同步网络的ID和上一级监测站的ID。根据同步网络的ID，在跨区域场景下确定属于同一同步网络的监测站。根据属于同一同步网络的监测站进行定位，实现在跨区域场景下对目标准确定位。

Description

监测站的无线同步方法、装置及系统

技术领域

本申请属于定位领域，尤其涉及监测站的无线同步方法、装置及系统。

背景技术

TDOA(英文全称为Time Difference of Arrival，中文全称为到达时间差)定位是一种利用时间差进行定位的方法。通过测量信号到达监测站的绝对时间差，确定目标所在的双曲线。根据所确定的两个或两个以上的双曲线确定目标的位置。

在进行TDOA定位之前，需要对监测站进行高精度的时间同步，才能保证所得到的定位信号的准确度。目前的监测站的同步方式包括有线同步和无线同步。其中，有线同步需要使用时间服务器，价格较高且布线较为麻烦。无线同步方式一般只在单个区域的场景同步，不能有效的解决跨区域的目标准确定位问题。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例提供了一种监测站的无线同步方法、装置及系统，以解决现有技术中无线同步方式一般局限于单个区域的场景，不能有效的解决跨区域的目标准确定位的问题。

本申请实施例的第一方面提供了一种监测站的无线同步方法，所述方法包括：

获取待构成同一个同步网络的多个监测站的位置信息；

根据所述位置信息，确定初始同步的监测站；

根据监测站与监测站之间的距离偏差，确定同步网络中与第i级监测站同步的第i+1级监测站，其中，所述距离偏差为两个监测站之间的检测距离与实际距离之间的偏差，所述初始同步监测站为第1级监测站，且i为大于或等于1的整数；

根据第i级监测站与第i+1级监测站之间的检测距离和第i级监测站的时间戳，确定第i+1级监测站同步的时间戳，并在同步的监测站保存该同步网络的ID和上一级监测站的ID。

结合第一方面，在第一方面的第一种可能实现方式中，根据监测站与监测站之间的距离偏差，确定同步网络中与第i级监测站同步的第i+1级监测站，包括：

已同步的第i级监测站广播无线同步帧，所述无线同步帧包括第i级监测站的ID、同步网络的ID、第i级监测站的层级以及该监测站的时间戳；

第i级监测站在接收到响应的监测站的反馈信号时，检测第i级监测站与响应的监测站之间的检测距离；

根据所获取的第i级监测站和响应的监测站的位置信息，确定第i级监测站与响应的监测站之间的实际距离，根据所述检测距离和所述实际距离确定距离偏差；

如果所述距离偏差小于预定的距离阈值，则确定该响应的监测站为第i级监测站同步的第i+1级监测站。

结合第一方面的第一种可能实现方式，在第一方面的第二种可能实现方式中，在第i级监测站在接收到响应的监测站的反馈信号前，所述方法还包括：

接收到广播信号的监测站判断自身是否为未同步的监测站，或者为已同步监测站，且该已同步监测站的层级低于第i级，则向第i级监测站发送反馈信号。

结合第一方面的第一种可能实现方式，在第一方面的第三种可能实现方式中，在根据所述检测距离和所述实际距离确定距离偏差之后，所述方法还包括：

如果所述距离偏差大于或等于预定的距离阈值，则将该响应的监测站列入第i级监测站的不能同步基站列表；

当再次接收到监测站的反馈信号时，根据所述不能同步基站列表判断响应的监测站是否可以与第i级监测站同步。

结合第一方面的第一种可能实现方式，在第一方面的第四种可能实现方式中，已同步的第i级监测站广播无线同步帧，包括：已同步的第i级监测站通过随机时间间隔或固定时间间隔广播无线同步帧。

结合第一方面，在第一方面的第五种可能实现方式中，在根据第i级监测站与第i+1级监测站之间的检测距离和第i级监测站的时间戳，确定第i+1级监测站同步的时间戳，并在同步的监测站保存该同步网络的ID和上一级监测站的ID之后，所述方法还包括：

如果第i+1级监测站在预定时长内未接收到第i级监测站的无线同步帧，则删除所保存的同步网络的ID和上一级监测站的ID，并将第i+1级监测站的状态更新为未同步状态。

结合第一方面，在第一方面的第六种可能实现方式中，根据所述位置信息，确定初始同步的监测站，包括：

确定多个监测站的中心区域；

根据所述中心区域的监测站确定初始同步的监测站。

结合第一方面，在第一方面的第七种可能实现方式中，根据第i级监测站与第i+1级监测站之间的检测距离和第i级监测站的时间戳，确定第i+1级监测站同步的时间戳，包括：

根据公式T2＝T1+D/c确定第i+1级监测站的同步的时间戳，其中，T1为第i级监测站发送无线同步帧时的时间戳，T2为第i+1级监测站接收到无线同步帧时的同步的时间戳，D为第i级监测站与第i+1级监测站之间的距离，c为电磁波传播速度。

本申请实施例的第二方面提供了一种监测站的无线同步装置，所述装置包括：

位置信息获取单元，用于获取待构成同一个同步网络的多个监测站的位置信息；

初始同步监测站确定单元，用于根据所述位置信息，确定初始同步的监测站；

同步网络确定单元，用于根据监测站与监测站之间的距离偏差，确定同步网络中与第i级监测站同步的第i+1级监测站，其中，所述距离偏差为两个监测站之间的检测距离与实际距离之间的偏差，所述初始同步监测站为第1级监测站，且i为大于或等于1的整数；

数据同步单元，用于根据第i级监测站与第i+1级监测站之间的检测距离和第i级监测站的时间戳，确定第i+1级监测站同步的时间戳，并在同步的监测站保存该同步网络的ID和上一级监测站的ID。

第三方面，本申请实施例提供了一种基于第一方面所述监测站的无线同步方法的目标定位方法，所述方法包括：

获取多个监测站接收到目标的同一定位帧的时间戳、同步网络的ID、监测站的ID；

根据所述同步网络的ID，得到属于同一同步网络的监测站的ID和所述时间戳；

根据所述监测站的ID确定所述监测站的位置信息；

根据所述监测站的时间戳和所述位置信息，确定所述目标的位置。

本申请实施例的第四方面提供了一种监测站的无线同步系统，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如第一方面或第三方面任一项所述方法的步骤。

本申请实施例的第五方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读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如第一方面或第三方面任一项所述方法的步骤。

本申请实施例与现有技术相比存在的有益效果是：根据所获取的同一个同步网络中的监测站的位置信息确定初始同步监测站，根据监测站与监测站之间的距离偏差，逐级确定监测站在同步网络中的层级和同步关系，根据所确定的层级和同步关系进行时间戳的同步，并根据所同步的监测站中保存的同步网络的ID。根据同步网络的ID，在跨区域场景下确定属于同一同步网络的监测站。根据所确定的属于同一同步网络的监测站进行定位，实现在跨区域场景下对目标准确定位。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，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是本申请实施例提供的一种监测站的无线同步方法的实现流程示意图；

图2是本申请实施例提供的同步网络示意图；

图3是本申请实施例提供的一种确定同步网络中的监测站的同步关系的实现流程示意图；

图4是本申请实施例提供的一种目标定位方法的实现流程示意图；

图5是本申请实施例提供的一种监测站的无线同步装置的示意图；

图6是本申请实施例提供的监测站的无线同步系统的示意图。

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，以便透彻理解本申请实施例。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申请。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申请的描述。

为了说明本申请所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

在传统的TDOA定位系统中，由于无线通信距离或监测站施工的限制，同一个同步网络通常在单个区域的小场景。不同的同步网络之间的监测站之间，没有进行时间同步。因此，当目标(或标签)处于跨区域场景中时，不能根据两个或两个以上的同步网络的监测站确定目标的准确位置，不利于提高定位精度。

基于上述问题，本申请实施例提出了一种监测站的无线同步方法，根据同一同步网络之间的距离偏差确定监测站的层级关系和同步关系后，将同步网络的ID保存在已同步的监测站，从而使得在根据监测站定位时，能够有效的区分不同的同步网络的监测站，便于根据同一同步网络的监测站的时间戳来对目标进行定位。下面结合附图具体说明。

图1为本申请实施例提供的一种监测站的无线同步方法的实现流程示意图，包括：

S101，获取待构成同一个同步网络的多个监测站的位置信息。

所述监测站为用于通过TDOA方法进行目标定位的信号接收装置。该监测站可以为基站或其它信号接收设备。比如，该监测站可以为UWB(中方全称为超宽带，英文全称为Ultra Wide Band)基站。

在监测站施工时，通常会根据要求确定属于同一同步网络的监测站，且属于同一同步网络的监测站往往位于同一小场景下或小区域中。比如，对于UWB基站，属于同一同步网络的UWB基站可以为同一楼层中的UWB基站等。

S102，根据所述位置信息，确定初始同步的监测站。

为了便于准确的完成监测站之间的同步，减少监测站同步的层级数，避免监测站的层级过多而导致同步的时间戳精度下降，本申请根据所获取的在同一同步网络中监测站的位置信息，根据位置信息确定同一同步网络中的监测站的中心区域。其中，中心区域的大小可以根据监测站的分布形状来确定。比如，对于图2所示的监测站分布示意，监测站呈矩形框分布，中心区域可以为中轴线区域。不局限于此，中心区域还可以根据监测站的分布区域对应的外形，确定该外形对应的中心点，根据中心点确定预定大小的区域，或者确定与外形对应大小和形状的区域。比如，预定大小的区域可以为预定半径的圆区域等。

根据所确定的中心区域，可以查找位于其中的监测站，在其中选择一个监测站作为初始同步的监测站。不局限于此，根据场景中的障碍物信息，也可以选择与周围的监测站之间的障碍物较小的监测站作为初始同步监测站。使得数量较多的监测站可以与初始同步监测站同步。

S103，根据监测站与监测站之间的距离偏差，确定同步网络中与第i级监测站同步的第i+1级监测站，其中，所述距离偏差为两个监测站之间的检测距离与实际距离之间的偏差，所述初始同步监测站为第1级监测站，且i为大于或等于1的整数。

在本申请实施例中，如图2所示，同一同步网络中的监测站可以包括初始同步监测站、已同步监测站和普通监测站。其中，初始同步监测站的时间戳为整个同步网络的时间同步基准，初始同步监测站的ID可以为该同步网络的ID。已同步监测站为根据初始同步监测站或其它已同步监测站同步的监测站，处于已同步状态。普通监测站为未同步的监测站，处于未同步状态。

如图2所示，初始同步监测站的层级可以为第1级层，因此，初始同步监测站也可以称为第一级监测站。以初始同步监测站所发起的同步请求所同步的监测站为第二级监测站。第一级监测站与第二级监测站建立同步关系后，同步发起方的第一级监测站的父监测站，同步接收方的第二级监测站为子监测站。第二级监测站的子监测站为第三级监测站。

在确定同步网络中的监测站的层级关系和同步关系时，可以如图3所示的同步网络中的监测站的层级关系和同步关系确定流程示意图，包括：

S301，已同步的第i级监测站广播无线同步帧，所述无线同步帧包括第i级监测站的ID、同步网络的ID、第i级监测站的层级以及该监测站的时间戳。

其中，第i级监测站为已同步的监测站，可以为初始同步监测站或者其它层级的已同步的监测站。第i+1级监测站可以为未同步监测站或已同步监测站。

无线同步帧中所包括的第i级监测站的ID，也即在确定同步关系后，第i+1级监测站的父监测站的ID。通过将父监测站的ID同步至子监测站中保存，可以确定同步网络中的监测站之间的同步关系。

无线同步帧中所包括的同步网络的ID，可以为同步网络所设置的ID，也可以为初始同步监测站的ID。将同步网络的ID同步至各个已同步的监测站，从而能够有效的识别和选择该同步网络所同步的监测站，从而有利于根据所选择的已同步的、属于同一同步网络的监测站准确的计算得到定位信息。

无线同步帧中所包括的第i级监测站的层级，可以便于对已同步的监测站的同步位置进行更准确的设置。比如，当接收到广播信号的监测站为已同步网络，且接收到广播信号的监测站的层级j低于i级层，即j大于i，则可以对接收到广播信号的监测站进行新的时间同步操作。比如，接收到广播信号的监测站为已同步监测站，且已同步的监测站的层级为4，该已同步监测站接收到广播信号，所接收到的广播信号来自于第2级的监测站，由于第4级低于第2级，因此，可以向第2级监测站发送反馈信号，根据第2级的监测站接收广播信号的监测站重新同步。该反馈信号可以为回复确认帧。

如果接收广播信号的监测站的层级高于第i级层，则可以不向第i级监测站发送反馈信号。

如果接收广播信号的监测站为未同步的监测站，则可以向第i级监测站发送反馈信号。

其中，第i级监测站所广播的无线同步帧，广播周期可以设定为随机值，比如可以设置为1-2秒的随机广播的周期，也可以设定为固定的间隔周期。

S302，第i级监测站在接收到响应的监测站的反馈信号时，检测第i级监测站与响应的监测站之间的检测距离。

其中，第i级监测站与响应的监测站之间的检测距离，是指第i级监测站中的某一监测站，与该监测站所发送的广播信号响应的监测站之间的检测距离。

在接收到反馈信号时，可以通过回复测距帧的方式，确定第i级监测站与响应的监测站之间的检测距离。比如，可以通过TOF(英文全称为Time of flight，中文全称为飞行时间)测距法，确定第i级监测站与响应的监测站之间的检测距离。其中，TOF测距法，可以通过信息在两者之间的来回传送时间来检测两者之间的距离。

S303，根据所获取的第i级监测站和响应的监测站的位置信息，确定第i级监测站与响应的监测站之间的实际距离，根据所述检测距离和所述实际距离确定距离偏差。

由于预先确定了该同步网络中的监测站的位置信息。因此，可以根据所要计算实际距离的监测站的ID，查找到监测站对应的位置信息，根据所查找的位置信息，计算监测站的实际距离。

当监测站之间存在障碍物，通过TOF计算时，由于障碍物的遮挡作用，所计算的检测距离会大于实际距离。可以根据检测距离与实际距离的差值的大小，确定遮挡的严重程度。当该距离偏差大于预定的距离阈值，表示两者之间遮挡较为严重，可以不建立两者之间的同步关系，从而便于根据其它监测站路径进行同步，有利于进一步提升同步网络的同步精度。

另外，当该距离偏差大于预定的距离阈值，比如大于20厘米，可以将响应的监测站列入第i级监测站中的该监测站的不能同步基站列表。当第i级监测站中的该监测站再次接收到其它监测站的反馈信号时，可以根据预先存储的不能同步基站列表，判断响应的监测站是否为可同步的监测站，提升同步网络的同步效率。

S304，如果所述距离偏差小于预定的距离阈值，则确定该响应的监测站为第i级监测站同步的第i+1级监测站。

如果距离偏差小于预定的距离阈值，则表明两个监测站之间的障碍物影响较小或不存在障碍物，可以建立这两个障碍物之间的层级关系和同步关系，确定该响应的监测站为第i级监测站同步的第i+1级监测站。

S104，根据第i级监测站与第i+1级监测站之间的检测距离和第i级监测站的时间戳，确定第i+1级监测站同步的时间戳，并在同步的监测站保存该同步网络的ID和上一级监测站的ID。

根据所确定的同步网络中的监测站之间的层级关系和同步关系，可以将第i级监测站的时间戳同步至第i+1级监测站，并在各个已同步的监督站中保存同步关系和同步网络标识。同步关系可以保存已同步监测站的爷监测站的ID。

其中，将第i级监测站的时间戳同步至第i+1级监测站时，可以根据公式T2＝T1+D/c确定第i+1级监测站的同步的时间戳，其中，T1为第i级监测站发送无线同步帧时的时间戳，T2为第i+1级监测站接收到无线同步帧时的同步的时间戳，D为第i级监测站与第i+1级监测站之间的距离，c为电磁波传播速度。

通过图3所示的同步方法对同步网络中的监测站进行同步。当场景发生变化，导致已同步监测站未能有效接收到同步信号帧，比如未能接收到同步信号帧的时长大于预定的时长阈值时，可以更新该未能有效接收到同步信号帧的监测站的状态为未同步状态，从而为定位提供更为准确的同步网络。

基于图1所示的监测站的无线同步方法所确定的同步网络，图4为本申请实施例提出的一种标准定位方法，包括：

S401，获取多个监测站接收到所述目标的同一定位帧的时间戳、同步网络的ID、监测站的ID。

在需要定位的目标向所在场景中的监测站发送TDOA定位帧时，如果目标处于同步网络的区域相邻处，确定目标位置的监测站可能包括不同同步网络的监测站。由于同步基准不同，根据不同的同步网络的监测站的时间戳所计算的目标的位置的精度不高。基于此，本申请获取的信息中包括监测站所属的同步网络的ID。

S402，根据所述同步网络的ID，得到属于同一同步网络的监测站的ID和所述时间戳。

根据接收到的各个监测站的数据进行组帧。把同一时刻同一目标的数据，比如同一标准的数据组成用于计算定位结果。如果响应定位帧的监测站所属的同步网络为两个或两个以上。可以根据监测站所属的同步网络的ID，将监测站进行划分，将属于同一同步网络的监测站划分为一组。如果一组中的监测站数量大于3个，则可以根据该组中的监测站进行定位计算。

S403，根据所述监测站的ID确定所述监测站的位置信息。

由于预先设定有各个监测站的ID与位置信息的对应关系，可以根据监测站的ID查找在同一组中的监测站的位置信息。

S404，根据所述监测站的时间戳和所述位置信息，确定所述目标的位置。

根据同一同步网络中的监测站的时间戳，即接收到同步帧的时间戳，可以确定目标在两个监测站之间的双曲线。根据三个或三个以上的监测站，即可准确的确定目标的位置。

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，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。

图5为本申请实施例提供的一种监测站的无线同步装置的示意图，如图5所示，该装置包括：

位置信息获取单元501，用于获取待构成同一个同步网络的多个监测站的位置信息；

初始同步监测站确定单元502，用于根据所述位置信息，确定初始同步的监测站；

同步网络确定单元503，用于根据监测站与监测站之间的距离偏差，确定同步网络中与第i级监测站同步的第i+1级监测站，其中，所述距离偏差为两个监测站之间的检测距离与实际距离之间的偏差，所述初始同步监测站为第1级监测站，且i为大于或等于1的整数；

数据同步单元504，用于根据第i级监测站与第i+1级监测站之间的检测距离和第i级监测站的时间戳，确定第i+1级监测站同步的时间戳，并在同步的监测站保存该同步网络的ID和上一级监测站的ID。

图5所示的监测站的无线同步装置，与图1所示的监测站的无线同步方法对应。

图6是本申请一实施例提供的监测站的无线同步系统的示意图。如图6所示，该实施例的监测站的无线同步系统6包括：处理器60、存储器61以及存储在所述存储器61中并可在所述处理器60上运行的计算机程序62，例如监测站的无线同步程序。所述处理器60执行所述计算机程序62时实现上述各个监测站的无线同步方法实施例中的步骤。或者，所述处理器60执行所述计算机程序62时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能。

示例性的，所述计算机程序62可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器61中，并由所述处理器60执行，以完成本申请。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序62在所述监测站的无线同步系统6中的执行过程。

所述监测站的无线同步系统6可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述监测站的无线同步系统可包括，但不仅限于，处理器60、存储器61。本领域技术人员可以理解，图6仅仅是监测站的无线同步系统6的示例，并不构成对监测站的无线同步系统6的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述监测站的无线同步系统还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。

所称处理器60可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(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。

所述存储器61可以是所述监测站的无线同步系统6的内部存储单元，例如监测站的无线同步系统6的硬盘或内存。所述存储器61也可以是所述监测站的无线同步系统6的外部存储设备，例如所述监测站的无线同步系统6上配备的插接式硬盘，智能存储卡(SmartMedia Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述存储器61还可以既包括所述监测站的无线同步系统6的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器61用于存储所述计算机程序以及所述监测站的无线同步系统所需的其他程序和数据。所述存储器61还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

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，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块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。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

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、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。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申请的范围。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/终端设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/终端设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，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。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。

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实施例方案的目的。

另外，在本申请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。

所述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请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可读存储介质中，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。

以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种监测站的无线同步方法，其特征在于，所述方法包括：

获取待构成同一个同步网络的多个监测站的位置信息；

根据所述位置信息，确定初始同步的监测站；

根据监测站与监测站之间的距离偏差，确定同步网络中与第i级监测站同步的第i+1级监测站，其中，所述距离偏差为两个监测站之间的检测距离与实际距离之间的偏差，所述初始同步监测站为第1级监测站，且i为大于或等于1的整数；

根据第i级监测站与第i+1级监测站之间的检测距离和第i级监测站的时间戳，确定第i+1级监测站同步的时间戳，并在同步的监测站保存该同步网络的ID和上一级监测站的ID；

如果第i+1级监测站在预定时长内未接收到第i级监测站的无线同步帧，则删除所保存的同步网络的ID和上一级监测站的ID，并将第i+1级监测站的状态更新为未同步状态。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据监测站与监测站之间的距离偏差，确定同步网络中与第i级监测站同步的第i+1级监测站，包括：

已同步的第i级监测站广播无线同步帧，所述无线同步帧包括第i级监测站的ID、同步网络的ID、第i级监测站的层级以及该监测站的时间戳；

第i级监测站在接收到响应的监测站的反馈信号时，检测第i级监测站与响应的监测站之间的检测距离；

根据所获取的第i级监测站和响应的监测站的位置信息，确定第i级监测站与响应的监测站之间的实际距离，根据所述检测距离和所述实际距离确定距离偏差；

如果所述距离偏差小于预定的距离阈值，则确定该响应的监测站为第i级监测站同步的第i+1级监测站。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在第i级监测站在接收到响应的监测站的反馈信号前，所述方法还包括：

接收到广播信号的监测站判断自身是否为未同步的监测站，或者为已同步监测站，且该已同步监测站的层级低于第i级，则向第i级监测站发送反馈信号。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在根据所述检测距离和所述实际距离确定距离偏差之后，所述方法还包括：

如果所述距离偏差大于或等于预定的距离阈值，则将该响应的监测站列入第i级监测站的不能同步基站列表；

当再次接收到监测站的反馈信号时，根据所述不能同步基站列表判断响应的监测站是否可以与第i级监测站同步。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，已同步的第i级监测站广播无线同步帧，包括：

已同步的第i级监测站通过随机时间间隔或固定时间间隔广播无线同步帧。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据第i级监测站与第i+1级监测站之间的检测距离和第i级监测站的时间戳，确定第i+1级监测站同步的时间戳，包括：

根据公式T2＝T1+D/c确定第i+1级监测站的同步的时间戳，其中，T1为第i级监测站发送无线同步帧时的时间戳，T2为第i+1级监测站接收到无线同步帧时的同步的时间戳，D为第i级监测站与第i+1级监测站之间的距离，c为电磁波传播速度。

7.一种监测站的无线同步装置，其特征在于，所述装置包括：

位置信息获取单元，用于获取待构成同一个同步网络的多个监测站的位置信息；

初始同步监测站确定单元，用于根据所述位置信息，确定初始同步的监测站；

同步网络确定单元，用于根据监测站与监测站之间的距离偏差，确定同步网络中与第i级监测站同步的第i+1级监测站，其中，所述距离偏差为两个监测站之间的检测距离与实际距离之间的偏差，所述初始同步监测站为第1级监测站，且i为大于或等于1的整数；

数据同步单元，用于根据第i级监测站与第i+1级监测站之间的检测距离和第i级监测站的时间戳，确定第i+1级监测站同步的时间戳，并在同步的监测站保存该同步网络的ID和上一级监测站的ID；

状态更新单元，用于如果第i+1级监测站在预定时长内未接收到第i级监测站的无线同步帧，则删除所保存的同步网络的ID和上一级监测站的ID，并将第i+1级监测站的状态更新为未同步状态。

8.一种基于权利要求1-6任一项所述监测站的无线同步方法的目标定位方法，其特征在于，所述方法包括：

获取多个监测站接收到所述目标的同一定位帧的时间戳、同步网络的ID、监测站的ID；

根据所述同步网络的ID，得到属于同一同步网络的监测站的ID和所述时间戳；

根据所述监测站的ID确定所述监测站的位置信息；

根据所述监测站的时间戳和所述位置信息，确定所述目标的位置。

9.一种监测站的无线同步系统，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，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至6任一项所述方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述方法的步骤。

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