CN112584489A - 一种空间位置标定方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供了一种空间位置标定方法及系统,应用于信息技术领域,在基站设备位于初始位置时,根据基站设备与至少三个不共线的标签设备之间的第一测量数据,获取第一相对位置信息;在基站设备由初始位置移动到第一位置后,根据基站设备与至少三个不共线的标签设备之间的第二测量数据,获取第二相对位置信息;在基站设备位于第一位置时,利用基站设备与目标标签设备之间的测量数据,以及基站设备位于初始位置时的世界坐标、第一相对位置信息、第二相对位置信息获得目标标签设备的世界坐标。从而可以实现通过基站设备和标签设备进行目标标签设备的标定,从而解决无法对需要测量的目标标签进行测量的问题。
Description
技术领域
本发明涉及信息技术领域,特别是涉及一种空间位置标定方法及系统。
背景技术
目前,在进行设备空间位置的标定时,一般会将标签设备安装于需要测量的待标定空间中的预定位置或待标定设备上,通过基站设备测量与标签设备之间的距离,完成对待标定空间或待标定设备的标定。
然而,当基站设备与需要测量的目标标签之间存在障碍物,或需要测量的目标标签设别位于基站设备的测量范围以外时,则会导致无法对需要测量的目标标签进行测量的情况。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种空间位置标定方法及系统,为了解决当基站设备与需要测量的目标标签之间存在障碍物,或需要测量的目标标签设别位于基站设备的测量范围以外时,导致的无法对需要测量的目标标签进行测量的问题。具体技术方案如下:
在本发明实施的第一方面,提供了一种空间位置标定方法,包括:
在基站设备位于初始位置时,根据基站设备与至少三个不共线的标签设备之间的第一测量数据,获取第一相对位置信息,第一相对位置信息用于标记当基站设备位于初始位置时至少三个不共线的标签设备与基站设备之间的相对位置,其中,当基站设备位于初始位置时,至少三个不共线的标签设备位于基站设备的视距范围及最大测量范围内;
在基站设备由初始位置移动到第一位置后,根据基站设备与至少三个不共线的标签设备之间的第二测量数据,获取第二相对位置信息,第二相对位置信息用于标记位于第一位置的基站设备与至少三个不共线的标签设备之间的相对位置,其中,当基站设备位于第一位置时,至少三个不共线的标签设备位于基站设备的视距范围及最大测量范围内;
在基站设备位于第一位置时,利用基站设备与目标标签设备之间的测量数据,以及基站设备位于初始位置时的世界坐标、第一相对位置信息、第二相对位置信息获得目标标签设备的世界坐标,其中,在基站设备位于第一位置时,目标标签设备位于基站设备的视距范围及最大测量范围内,在基站设备位于初始位置时,目标标签设备位于基站设备的视距范围或最大测量范围外。
在本发明实施的第二方面,提供了一种空间位置标定装置,上述装置包括:
第一相对位置获取模块,用于在基站设备位于初始位置时,根据基站设备与至少三个不共线的标签设备之间的第一测量数据,获取第一相对位置信息,第一相对位置信息用于标记当基站设备位于初始位置时至少三个不共线的标签设备与基站设备之间的相对位置,其中,当基站设备位于初始位置时,至少三个不共线的标签设备位于基站设备的视距范围及最大测量范围内;
第二相对位置获取模块,用于在基站设备由初始位置移动到第一位置后,根据基站设备与至少三个不共线的标签设备之间的第二测量数据,获取第二相对位置信息,第二相对位置信息用于标记位于第一位置的基站设备与至少三个不共线的标签设备之间的相对位置,其中,当基站设备位于第一位置时,至少三个不共线的标签设备位于基站设备的视距范围及最大测量范围内;
目标标签坐标获取模块,用于在基站设备位于第一位置时,利用基站设备与目标标签设备之间的测量数据,以及基站设备位于初始位置时的世界坐标、第一相对位置信息、第二相对位置信息获得目标标签设备的世界坐标,其中,在基站设备位于第一位置时,目标标签设备位于基站设备的视距范围及最大测量范围内,在基站设备位于初始位置时,目标标签设备位于基站设备的视距范围或最大测量范围外。
在本发明实施的第三方面,提供了一种空间位置标定系统,上述系统包括标签设备、基站设备和控制模块;标签设备安装于待标定目标对象上的预设位置;
基站设备,用于在位于初始位置时,测量基站设备与至少三个不共线的标签设备之间的第一测量数据,其中,当基站设备位于初始位置时,至少三个不共线的标签设备位于基站设备的视距范围及最大测量范围内;在由初始位置移动到第一位置后,测量基站设备与至少三个不共线的标签设备之间的第二测量数据,其中,当基站设备位于第一位置时,至少三个不共线的标签设备位于基站设备的视距范围及最大测量范围内;在位于第一位置时,测量得到基站设备与目标标签设备之间的测量数据,其中,在基站设备位于第一位置时,目标标签设备位于基站设备的视距范围及最大测量范围内,在基站设备位于初始位置时,目标标签设备位于基站设备的视距范围或最大测量范围外。
控制模块,用于根据第一测量数据,获取第一相对位置信息,第一相对位置信息用于标记当基站设备位于初始位置时至少三个不共线的标签设备与基站设备之间的相对位置;根据第二测量数据,获取第二相对位置信息,第二相对位置信息用于标记位于第一位置的基站设备与至少三个不共线的标签设备之间的相对位置;利用基站设备与目标标签设备之间的测量数据,以及基站设备位于初始位置时的世界坐标、第一相对位置信息、第二相对位置信息获得目标标签设备的世界坐标。
在本发明实施的第四方面,提供了一种电子设备,包括处理器、通信接口、存储器和通信总线,其中,处理器、通信接口、存储器通过通信总线完成相互间的通信;
存储器,用于存放计算机程序;
处理器,用于执行存储器上所存放的计算机程序时,实现上述任一空间位置标定方法。
在本发明实施的第五方面,提供了一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质内存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现上述任一空间位置标定方法。
本发明实施例有益效果:
本发明实施例提供的一种空间位置标定方法及系统,在基站设备位于初始位置时,根据基站设备与至少三个不共线的标签设备之间的第一测量数据,获取第一相对位置信息,第一相对位置信息用于标记当基站设备位于初始位置时至少三个不共线的标签设备与基站设备之间的相对位置,其中,当基站设备位于初始位置时,至少三个不共线的标签设备位于基站设备的视距范围及最大测量范围内;在基站设备由初始位置移动到第一位置后,根据基站设备与至少三个不共线的标签设备之间的第二测量数据,获取第二相对位置信息,第二相对位置信息用于标记位于第一位置的基站设备与至少三个不共线的标签设备之间的相对位置,其中,当基站设备位于第一位置时,至少三个不共线的标签设备位于基站设备的视距范围及最大测量范围内;在基站设备位于第一位置时,利用基站设备与目标标签设备之间的测量数据,以及基站设备位于初始位置时的世界坐标、第一相对位置信息、第二相对位置信息获得目标标签设备的世界坐标,其中,在基站设备位于第一位置时,目标标签设备位于基站设备的视距范围及最大测量范围内,在基站设备位于初始位置时,目标标签设备位于基站设备的视距范围或最大测量范围外。从而可以实现通过基站设备和标签设备进行目标标签设备的标定,从而解决当基站设备与需要测量的目标标签之间存在障碍物,或需要测量的目标标签设别位于基站设备的测量范围以外时,导致的无法对需要测量的目标标签进行测量的问题。
当然,实施本发明的任一产品或方法并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,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发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的实施例。
图1为本发明实施例提供的空间位置标定方法的一种流程示意图;
图2a为本发明实施例提供的空间位置标定系统的一种结构图;
图2b为本发明实施例提供的一种空间位置标定实例图;
图3为本发明实施例提供的计算目标标签设备的世界坐标的流程示意图;
图4为本发明实施例提供的空间位置标定方法的另一种流程示意图;
图5为本发明实施例提供的空间位置标定方法的实例图;
图6为本发明实施例提供的空间位置标定装置的结构示意图;
图7为本发明实施例提供的空间位置标定系统的一种结构图;
图8为本发明实施例提供的电子设备的一种结构图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
现有技术中,使用空间定位技术标定设备空间位置中可能存在的目标位置距离过远或严重遮挡等情况,本发明方法用于解决上述情况导致无法直接使用空间定位技术进行标定的问题。
本发明所述设备如图1所示,包含:具有多个锚点的可移动基站设备、可拆卸式标签设备和上位机。
101标签设备可安装在需标定的空间目标位置上,并便于可拆卸重复使用。
102基站设备可能包含多个anchor,所有anchor为刚性固定且相对位置已知,整个基站设备便于移动和部署,与标签设备之间使用UWB通信。
103上位机可以是PC或嵌入式设备。用于接收基站设备上报的定位信息,输出给用户,与基站设备通过有线或无线的方式通信。
本发明使用空间定位技术解决设备空间位置标定问题,空间定位常用方法包括TOA、TDOA、AOA等,或混合使用。
使用基站标定标签空间位置的流程如下:
1)预先将标签设备安装在待测设备或点位上,预先将基站设备放置在待测标签LOS范围内;
2)基站与标签进行定位,定位可由标签或基站发起,在基站端获取每个标签的测量数据。数据可能为标签与基站上所有anchor的距离数据、标签与两个anchor的距离差数据、标签与基站的测角数据等;
3)使用测量数据和每个anchor的相对位置作为输入,使用空间定位算法计算标签设备与基站上anchor的相对位置,空间定位算法包含TOA(基于到达时间的定位算法)、TDOA(Time Difference of Arrival,基于到达时间差的定位算法)、AOA(Angle-of-Arrival,到达角度测距)等。定位算法可运行在基站设备或上位机上;
4)基站与上位机通过有线或无线方式通信,若定位算法运行在上位机,则通信内容为所有标签的测量数据,若定位算法运行在基站设备上,则通信内容为所有标签与基站上anchor的相对位置关系;
5)用户在上位机上获取所有标签与基站上anchor的相对位置关系。
同理,当有不少于3个且不共线的标签设备,在已知其在相对位置关系时,若基站设备在这些标签设备LOS(line of sight,视线)范围内移动,可使用空间定位的方法计算基站设备每个anchor与已知标签的相对位置关系。实现流程如下:
1)基站与标签进行定位,定位可由标签或基站发起,在基站端获取每个标签的测量数据。定位数据可能为标签与基站上所有anchor的距离数据、两个标签与基站上每个anchor的距离差数据等;
2)使用测量数据和每个标签的相对位置作为输入,使用空间定位算法获取基站上每个anchor与已知标签设备的相对位置关系,空间定位算法包含TOA、TDOA、AOA等。定位算法可运行在基站设备或上位机上;
3)基站与上位机通过有线或无线方式通信,若定位算法运行在上位机,则通信内容为所有anchor的测量数据,若定位算法运行在基站设备上,则通信内容为所有anchor与已知标签设备的相对位置关系。
为了解决现有技术中,使用空间定位技术标定设备空间位置中可能存在的目标位置距离过远或严重遮挡等情况,导致无法直接使用空间定位技术进行标定的问题,本发明实施例提供了一种空间位置标定方法,包括:
在基站设备位于初始位置时,根据基站设备与至少三个不共线的标签设备之间的第一测量数据,获取第一相对位置信息,第一相对位置信息用于标记当基站设备位于初始位置时至少三个不共线的标签设备与基站设备之间的相对位置,其中,当基站设备位于初始位置时,至少三个不共线的标签设备位于基站设备的视距范围及最大测量范围内;
在基站设备由初始位置移动到第一位置后,根据基站设备与至少三个不共线的标签设备之间的第二测量数据,获取第二相对位置信息,第二相对位置信息用于标记位于第一位置的基站设备与至少三个不共线的标签设备之间的相对位置,其中,当基站设备位于第一位置时,至少三个不共线的标签设备位于基站设备的视距范围及最大测量范围内;
在基站设备位于第一位置时,利用基站设备与目标标签设备之间的测量数据,以及基站设备位于初始位置时的世界坐标、第一相对位置信息、第二相对位置信息获得目标标签设备的世界坐标,其中,在基站设备位于第一位置时,目标标签设备位于基站设备的视距范围及最大测量范围内,在基站设备位于初始位置时,目标标签设备位于基站设备的视距范围或最大测量范围外。
通过本发明实施例的方法,可以实现通过基站设备和标签设备进行目标标签设备的标定,从而解决当基站设备与需要测量的目标标签之间存在障碍物,或需要测量的目标标签设别位于基站设备的测量范围以外时,导致的无法对需要测量的目标标签进行测量的问题。
下面通过具体实施例对本发明实施例提供的空间位置标定方法及系统进行详细说明。
本发明实施例中,所谓的标定可以是对空间内的设备等进行空间位置的标定。例如,在某一设备安装后,通过对该设备进行空间位置的标定,判断该设备的安装误差。
参见图1,图1为本发明实施例提供的空间位置标定方法的一种流程示意图,上述方法包括:
步骤S11,在基站设备位于初始位置时,根据基站设备与至少三个不共线的标签设备之间的第一测量数据,获取第一相对位置信息,第一相对位置信息用于标记当基站设备位于初始位置时至少三个不共线的标签设备与基站设备之间的相对位置。
其中,当基站设备位于初始位置时,至少三个不共线的标签设备位于基站设备的视距范围及最大测量范围内。基站设备包括至少三个天线,至少三个天线间的相对位置为已知。其中,上述基站设备可以是在空间标定时,用于对待标定空间中的标签设备进行测量的设备。初始位置可以是已知坐标位置的位置,当初始位置已知时,初始位置可以是基站设备上某一指定点的位置,也可以是三个天线中某一指定天线的位置。
基站设备可以是具有至少三个天线和锚点(anchor)的可移动设备,至少三个天线间的相对位置可以为预设值,如,所有天线刚性固定且相对位置已知,整个基站设备可以便于移动和部署,基站设备可以与标签设备之间使用UWB(Ultra Wide Band,超宽带通信技术)通信。
其中,上述至少三个不共线的标签设备可以位于预设位置,该预设位置可以是需要进行标定的位置,也可是标定过程中需要用到的中继位置。其中该中继位置是指测量过程所用到的中间位置,例如,需要测量某一标签C时,由于基站设备与C之间存在障碍物,或C位于基站设备的测量范围以外,则可通过测量位于基站设备和C之间的中继位置上的标签B,通过测量基站设备和C之间的相对位置,以及C和B之间的相对位置,计算的到C的位置。其中,上述第一相对位置信息可以是:基站设备上的至少三个天线中各个天线与标签设备之间的距离,或标签设备与至少三个天线中每两个天线的距离差,或标签设备与至少三个天线中天线的测角。本发明中,对第一相对位置信息的格式不进行限定,可以是各标签设备与基站设备上各天线之间的距离组成的向量,例如,利用位于初始位置的基站设备分别测量至少三个不共线的标签设备相对于初始位置的位置,得到第一相对位置信息,例如,上述至少三个不共线的标签设备中,第一个标签设备距离三个天线之间的距离分别为50、48、51,第二个标签设备距离三个天线之间的距离分别为62、61、60,第三个标签设备距离三个天线之间的距离分别为64、65、66,则第一相对位置信息可以为(50、48、51、62、61、60、64、65、66)。
步骤S12,在基站设备由初始位置移动到第一位置后,根据基站设备与至少三个不共线的标签设备之间的第二测量数据,获取第二相对位置信息,第二相对位置信息用于标记位于第一位置的基站设备与至少三个不共线的标签设备之间的相对位置。
其中,当基站设备位于第一位置时,至少三个不共线的标签设备位于基站设备的视距范围及最大测量范围内。在基站设备由初始位置移动到第一位置后,根据基站设备与至少三个不共线的标签设备之间的第二测量数据,获取第二相对位置信息,可以是将上述基站设备从初始位置移动到上述第一位置后,测量上述至少三个不共线的标签设备相对于第一位置的位置。第一位置可以是在基站设备在初始位置时,第一位置位于基站设备的视距范围及最大测量范围内,也可以是在基站设备在初始位置时,第一位置位于基站设备的视距范围及最大测量范围之外。
第二相对位置信息可以为与第一相对位置信息相同格式的信息,例如,均是各标签设备与基站设备上各天线之间的距离组成的向量。
可选的,在获取第二相对位置信息之前,上述方法还包括:
当存在至少一个目标标签设备位于基站设备的视距范围或最大测量范围外时,将基站设备由初始位置移动到第一位置;或者,
当存在至少一个目标标签设备位于基站设备的视距范围或最大测量范围外时,控制基站设备由初始位置移动到第一位置,其中基站设备为可移动设备。
例如,当需要将基站设备移动到第一位置时,通过人工将基站设备由初始位置搬运到第一位置。或者,上述基站设备可以是具有移动功能的设备,当需要将基站设备移动到第一位置时,通过控制基站设备由初始位置移动到第一位置。
可选的,在基站设备位于第一位置时,第二测量数据是利用基站设备向三个不共线的标签设备发送UWB测量信号后所测量到的;
或,在基站设备位于第一位置时,第二测量数据,是利用三个不共线的标签设备向基站设备发送UWB测量信号后所测量到的。
例如,上述标签设备可以是具有测量功能的设备,获取位于第一位置的基站设备相对于至少三个不共线的标签设备的位置,得到第二相对位置信息时,可以通过上述标签设备测量位于第一位置的基站设备相对于至少三个不共线的标签设备的位置,得到第二相对位置信息,也可以是仍通过基站设备测量至少三个不共线的标签设备相对于基站设备的位置。
步骤S13,在基站设备位于第一位置时,利用基站设备与目标标签设备之间的测量数据,以及基站设备位于初始位置时的世界坐标、第一相对位置信息、第二相对位置信息获得目标标签设备的世界坐标。
其中,在基站设备位于第一位置时,目标标签设备位于基站设备的视距范围及最大测量范围内,在基站设备位于初始位置时,目标标签设备位于基站设备的视距范围或最大测量范围外。在实际使用过程中目标标签设备与上述初始位置之间可以是存在障碍物等,使的当基站设备位于初始位置时无法对目标标签设备直接进行测量。目标标签设备可以是一个标签设备,也可以是多个标签设备。
在实际使用过程中,标签设备可以是预先固定待测空间的待测点上,也可以是当基站设备测量后,对标签设备进行拆除,并重新固定于下一个待测点上。例如,标签设备可以是可拆卸式的设备。如,将上述至少三个不共线的标签设备移动至第三相对位置信息得到目标标签设备。
其中,利用基站设备与目标标签设备之间的测量数据,确定第三相对位置信息,第三相对位置信息用于标记基站设备位于第一位置时目标标签设备与基站设备之间的相对位置,可以通过多种空间定位算法实现,例如,TOA、TDOA、AOA等。
在实际使用过程中,上述算法可以运行在基站设备上,通过基站设备根据第一标签坐标和第二标签坐标,确定第一位置相对于初始位置的坐标,得到第一基站坐标。也可以是通过单独的外接设备,如上位机等运行上述算法,并通过获取第一标签坐标和第二标签坐标,确定第一位置相对于初始位置的坐标,得到第一基站坐标。还可以通过上位机与上述基站设备进行无线通信,获取基站测量得到的数据,并将基站测量得到的数据和/或上位机计算得到的数据发送给用户。当使用上位机进行数据处理时,上位机和基站设备之间的通讯可以参见附图2a。
可选的,在基站设备位于第一位置时,利用基站设备与目标标签设备之间的测量数据,以及基站设备位于初始位置时的世界坐标、第一相对位置信息、第二相对位置信息获得目标标签设备的世界坐标,包括:根据基站设备位于初始位置时的世界坐标、第一相对位置信息和第二相对位置信息计算得到基站设备位于第一位置时的世界坐标;根据基站设备位于第一位置时的世界坐标和基站设备与目标标签设备之间的测量数据计算得到目标标签设备的世界坐标。
可选的,根据基站设备位于初始位置时的世界坐标、第一相对位置信息和第二相对位置信息计算得到基站设备位于第一位置时的世界坐标,包括:根据基站设备位于初始位置时的世界坐标、第一相对位置信息计算得到至少三个不共线的标签设备的世界坐标;根据至少三个不共线的标签设备的世界坐标和第二相对位置信息计算得到基站设备位于第一位置时的世界坐标。
其中,根据基站设备位于初始位置时的世界坐标、第一相对位置信息和第二相对位置信息计算得到基站设备位于第一位置时的世界坐标;根据基站设备位于第一位置时的世界坐标和基站设备与目标标签设备之间的测量数据计算得到目标标签设备的世界坐标。以及,根据基站设备位于初始位置时的世界坐标、第一相对位置信息计算得到至少三个不共线的标签设备的世界坐标。可以通过坐标变换的方式实现,例如,混合变换、逆变换等。
在基站设备位于第一位置时,利用基站设备与目标标签设备之间的测量数据,以及基站设备位于初始位置时的世界坐标、第一相对位置信息、第二相对位置信息获得目标标签设备的世界坐标。从而可以通过将目标标签设备预先固定于预设位置实现对某一空间的标定。例如,在进行某一房间内设备的空间标定时,目标标签设备预先固定在该设备上,通过对目标标签设备进行标定,得到该设备的空间位置坐标。
可见,通过本发明实施例的方法,可以实现通过基站设备和标签设备进行目标标签设备的标定,从而解决当基站设备与需要测量的目标标签之间存在障碍物,或需要测量的目标标签设别位于基站设备的测量范围以外时,导致的无法对需要测量的目标标签进行测量的问题。
利用基站设备上的至少三个天线分别测量与至少三个不共线的标签设备中各标签设备之间的距离,根据测量得到的距离数据,得到第一相对位置信息。例如,参见附图2b,通过基站设备上的三个天线1、2、3,分别测量各个天线到三个不共线的标签设备A、B、C之间的距离,得到第一相对位置信息包括:1到A的距离,2到A的距离,3到A的距离,1到B的距离,2到B的距离,3到B的距离,1到C的距离,2到C的距离,3到C的距离。
或者,利用至少三个天线分别测量至少三个不共线的标签设备中各标签设备与至少三个天线中每两个天线之间的距离之差,根据测量得到的距离差数据,得到第一相对位置信息。例如,通过基站设备上的三个天线1、2、3,分别测量各个天线到三个不共线的标签设备A、B、C中每两个天线之间的距离之差,得到第一相对位置信息包括:1到A和B的距离之差,2到A和B的距离之差,3到A和B的距离之差,1到A和C的距离之差,2到A和C的距离之差,3到A和C的距离之差,1到B和C的距离之差,2到B和C的距离之差,3到B和C的距离之差。
或者,利用基站设备上的至少三个天线分别测量至少三个不共线的标签设备中各标签设备与至少三个天线的测角,根据测量得到的测角数据,得到第一相对位置信息。例如,根据AOA算法,通过基站设备上的三个天线1、2、3,分别测量各个天线到三个不共线的标签设备A、B、C中每两个天线之间的夹角,得到第一相对位置信息包括:以A为顶点的∠A12、∠A13、∠A23,以B为顶点的∠B12、∠B13、∠B23,以C为顶点的∠C12、∠C13、∠C23。也可以是通过标签设备与上述三个天线组成的平面之间的夹角,例如,针对标签设备A,以天线1为顶点,得到经过标签设备A和天线1的直线与经过A、B、C的平面之间的夹角,以及经过标签设备A和天线2的直线,经过标签设备A和天线3的直线,经过标签设备B和天线1的直线,经过标签设备B和天线2的直线,经过标签设备B和天线3的直线,经过标签设备C和天线1的直线,经过标签设备C和天线2的直线,经过标签设备C和天线3的直线,与经过A、B、C的平面之间的夹角,得到第一相对位置信息。
在实际使用过程中,也可以根据实际需要同时测量,至少三个天线分别测量与至少三个不共线的标签设备中各标签设备之间的距离,至少三个不共线的标签设备中各标签设备与至少三个天线中每两个天线之间的距离之差,至少三个不共线的标签设备中各标签设备与至少三个天线的测角,中的一组或多组,得到第一相对位置信息。例如,根据AOA算法,通过基站设备上的三个天线1、2、3,分别测量各个天线到三个不共线的标签设备A、B、C中每两个天线之间的夹角,以及基站设备上的三个天线1、2、3与三个不共线的标签设备A、B、C之间的距离,以A为顶点的∠A12、∠A13、∠A23,以B为顶点的∠B12、∠B13、∠B23,以C为顶点的∠C12、∠C13、∠C23,以及标签设备A和天线1之间的距离,以及标签设备B和天线2之间的距离,以及标签设备C和天线3之间的距离,从而根据所测得的参数进行标定。
可选的,参见图3,可选的,在基站设备位于第一位置时,利用基站设备与目标标签设备之间的测量数据,以及基站设备位于初始位置时的世界坐标、第一相对位置信息、第二相对位置信息获得目标标签设备的世界坐标,包括:
步骤S31,在基站设备位于第一位置时,利用基站设备与目标标签设备之间的测量数据,确定第三相对位置信息,第三相对位置信息用于标记基站设备位于第一位置时目标标签设备与基站设备之间的相对位置。
步骤S32,根据基站设备位于初始位置时的世界坐标、第一相对位置信息、第二相对位置信息和第三相对位置信息计算得到目标标签设备的世界坐标。
在实际使用过程中,根据基站设备位于初始位置时的世界坐标、第一相对位置信息、第二相对位置信息和第三相对位置信息计算得到目标标签设备的世界坐标。可以参见上述步骤S13,使用空间定位算法:TOA、TDOA、AOA等实现。
可见,通过本发明实施例的方法,可以实现在基站设备位于第一位置时,利用基站设备与目标标签设备之间的测量数据,确定第三相对位置信息,根据基站设备位于初始位置时的世界坐标、第一相对位置信息、第二相对位置信息和第三相对位置信息计算得到目标标签设备的世界坐标,从而进行目标标签设备的标定,从而解决当基站设备与需要测量的目标标签之间存在障碍物,或需要测量的目标标签设别位于基站设备的测量范围以外时,导致的无法对需要测量的目标标签进行测量的问题。
可选的,参见图4,在实际使用过程中初始位置与上述目标标签之间可以存在多组至少三个标签设备,则测量目标标签设别的方法可以包括:
步骤S41,利用基站设备分别测量当前选取的至少三个不共线的标签设备相对于基站设备的当前位置的位置,得到第一当前相对位置信息。
其中,当基站设备位于当前位置时,当前选取的至少三个不共线的标签设备位于基站设备的视距范围及最大测量范围内,基站设备包括至少三个天线,至少三个天线间的相对位置为预设值。
步骤S42,获取位于移动后位置的基站设备相对于当前选取的至少三个不共线的标签设备的位置,得到第二当前相对位置信息。
其中,当基站设备位于移动后位置时,当前选取的至少三个不共线的标签设备位于基站设备的视距范围及最大测量范围内。
步骤S43,判断目标标签设备是否位于当基站设备位于移动后位置时的视距范围及最大测量范围内,若否,则在目标标签设备相对于基站设备的方向重新选取一标签设备,并返回上述步骤S31继续执行。
步骤S44,若是,则利用位于移动后位置的基站设备,根据当前位置的世界坐标、第一当前相对位置信息、第二当前相对位置信息测量目标标签设备的世界坐标。
参见图5,图5为本发明实施例提供的空间位置标定方法的实例图,包括:
步骤S51:布设基站设备,确保基站LOS范围内有不少于3个不共线的待测点位或标签设备;
步骤S52:使用基站定位标签,使用基站标定标签空间位置的方法获取基站设备LOS范围内所有待测标签的坐标位置,若已完成所有标签的标定则跳转至S56输出所有标签空间位置;
步骤S53:判断标签标定是否完毕,若否,则执行步骤S54,若是则执行步骤S56;
步骤S54:移动基站到预期位置,位置满足基站LOS范围内有不少于3个已知与基站anchor(锚点,相当于上述基站设备上的天线)相对位置且不共线标签的条件;
步骤S55:使用标签标定基站上所有锚点,使用标签标定基站上所有锚点空间位置的方法获取基站上所有锚点的坐标位置;
步骤S56:输出所有标签空间位置。
参见图6,图6为本发明实施例提供的空间位置标定装置的结构示意图,上述装置包括:
第一相对位置获取模块601,用于在基站设备位于初始位置时,根据基站设备与至少三个不共线的标签设备之间的第一测量数据,获取第一相对位置信息,第一相对位置信息用于标记当基站设备位于初始位置时至少三个不共线的标签设备与基站设备之间的相对位置,其中,当基站设备位于初始位置时,至少三个不共线的标签设备位于基站设备的视距范围及最大测量范围内;
第二相对位置获取模块602,用于在基站设备由初始位置移动到第一位置后,根据基站设备与至少三个不共线的标签设备之间的第二测量数据,获取第二相对位置信息,第二相对位置信息用于标记位于第一位置的基站设备与至少三个不共线的标签设备之间的相对位置,其中,当基站设备位于第一位置时,至少三个不共线的标签设备位于基站设备的视距范围及最大测量范围内;
目标标签坐标获取模块603,用于在基站设备位于第一位置时,利用基站设备与目标标签设备之间的测量数据,以及基站设备位于初始位置时的世界坐标、第一相对位置信息、第二相对位置信息获得目标标签设备的世界坐标,其中,在基站设备位于第一位置时,目标标签设备位于基站设备的视距范围及最大测量范围内,在基站设备位于初始位置时,目标标签设备位于基站设备的视距范围或最大测量范围外。
可选的,上述装置还包括:
移动控制模块,用于当存在至少一个目标标签设备位于基站设备的视距范围或最大测量范围外时,将基站设备由初始位置移动到第一位置;或者,当存在至少一个目标标签设备位于基站设备的视距范围或最大测量范围外时,控制基站设备由初始位置移动到第一位置,其中基站设备为可移动设备。
可选的,在基站设备位于第一位置时,第二测量数据是利用基站设备向三个不共线的标签设备发送UWB测量信号后所测量到的;或,在基站设备位于第一位置时,第二测量数据,是利用三个不共线的标签设备向基站设备发送UWB测量信号后所测量到的。
可选的,目标标签坐标获取模块603,包括:
相对位置获取子模块,用于在基站设备位于第一位置时,利用基站设备与目标标签设备之间的测量数据,确定第三相对位置信息,第三相对位置信息用于标记基站设备位于第一位置时目标标签设备与基站设备之间的相对位置;
世界坐标获取子模块,用于根据基站设备位于初始位置时的世界坐标、第一相对位置信息、第二相对位置信息和第三相对位置信息计算得到目标标签设备的世界坐标。
可选的,目标标签坐标获取模块603,包括:
第一位置坐标获取子模块,用于第一位置时的世界坐标根据基站设备位于初始位置时的世界坐标、第一相对位置信息和第二相对位置信息计算得到基站设备位于第一位置时的世界坐标;
目标标签坐标子模块,用于根据基站设备位于第一位置时的世界坐标和基站设备与目标标签设备之间的测量数据计算得到目标标签设备的世界坐标。
可选的,第一相对位置获取模块601,包括:
标签设备坐标获取子模块,用于根据基站设备位于初始位置时的世界坐标、第一相对位置信息计算得到至少三个不共线的标签设备的世界坐标;
第一位置坐标获取子模块,用于根据至少三个不共线的标签设备的世界坐标和第二相对位置信息计算得到基站设备位于第一位置时的世界坐标。
可选的,基站设备包括至少三个天线,至少三个天线间的相对位置固定;在基站设备位于初始位置时,第一相对位置获取模块601,具体用于利用基站设备上的至少三个天线分别测量与至少三个不共线的标签设备中各标签设备之间的距离,根据测量得到的距离数据,得到第一相对位置信息;或者,利用至少三个天线分别测量至少三个不共线的标签设备中各标签设备与至少三个天线中每两个天线之间的距离之差,根据测量得到的距离差数据,得到第一相对位置信息;或者,利用基站设备上的至少三个天线分别测量至少三个不共线的标签设备中各标签设备与至少三个天线的测角,根据测量得到的测角数据,得到第一相对位置信息。
通过本发明实施例的装置,可以实现通过基站设备和标签设备进行目标标签设备的标定,从而解决当基站设备与需要测量的目标标签之间存在障碍物,或需要测量的目标标签设别位于基站设备的测量范围以外时,导致的无法对需要测量的目标标签进行测量的问题。
参见图7,图7为本发明实施例提供的空间位置标定系统的一种结构图,本发明实施例的空间位置标定系统包括标签设备701、基站设备702、控制模块703;
标签设备701安装于待标定目标对象上的预设位置;
基站设备702,用于在位于初始位置时,测量基站设备与至少三个不共线的标签设备之间的第一测量数据,其中,当基站设备位于初始位置时,至少三个不共线的标签设备位于基站设备的视距范围及最大测量范围内;在由初始位置移动到第一位置后,测量基站设备与至少三个不共线的标签设备之间的第二测量数据,其中,当基站设备位于第一位置时,至少三个不共线的标签设备位于基站设备的视距范围及最大测量范围内;在位于第一位置时,测量得到基站设备与目标标签设备之间的测量数据,其中,在基站设备位于第一位置时,目标标签设备位于基站设备的视距范围及最大测量范围内,在基站设备位于初始位置时,目标标签设备位于基站设备的视距范围或最大测量范围外。
控制模块703,用于根据第一测量数据,获取第一相对位置信息,第一相对位置信息用于标记当基站设备位于初始位置时至少三个不共线的标签设备与基站设备之间的相对位置;根据第二测量数据,获取第二相对位置信息,第二相对位置信息用于标记位于第一位置的基站设备与至少三个不共线的标签设备之间的相对位置;利用基站设备与目标标签设备之间的测量数据,以及基站设备位于初始位置时的世界坐标、第一相对位置信息、第二相对位置信息获得目标标签设备的世界坐标。
可选的,控制模块703集成于基站设备内部或者,控制模块703位于基站设备外部,并与基站设备通信连接。
在实际使用过程中,上述控制模块可以是集成于基站设备内部的一个模块,通过该模块可以进行数据的处理和基站设备的控制,如CPU等。或者,也可以是一个独立的设备,如,控制模块位于基站设备外部,并与基站设备通信连接,如图2a所示的上位机等。
可选的,基站设备702,还用于当存在至少一个目标标签设备位于基站设备的视距范围或最大测量范围外时,由初始位置移动到第一位置;
或者,
控制模块703,还用于当存在至少一个目标标签设备位于基站设备的视距范围或最大测量范围外时,控制基站设备由初始位置移动到第一位置,其中,基站设备为可移动设备。
可选的,基站设备702,具体用于在所述基站设备位于所述第一位置时,向所述三个不共线的标签设备发送UWB测量信号后测量到所述第二测量数据;或,在所述基站设备位于所述第一位置时,利用所述三个不共线的标签设备向所述基站设备发送的UWB测量信号测量到所述第二测量数据。
可选的,控制模块703,具体用于利用基站设备与目标标签设备之间的测量数据,确定第三相对位置信息,第三相对位置信息用于标记基站设备位于第一位置时目标标签设备与基站设备之间的相对位置;根据基站设备位于初始位置时的世界坐标、第一相对位置信息、第二相对位置信息和第三相对位置信息计算得到目标标签设备的世界坐标。
可选的,控制模块703,具体用于根据基站设备位于初始位置时的世界坐标、第一相对位置信息和第二相对位置信息计算得到基站设备位于第一位置时的世界坐标;根据基站设备位于第一位置时的世界坐标和基站设备与目标标签设备之间的测量数据计算得到目标标签设备的世界坐标。
可选的,控制模块703,具体用于根据基站设备位于初始位置时的世界坐标、第一相对位置信息计算得到至少三个不共线的标签设备的世界坐标;根据至少三个不共线的标签设备的世界坐标和第二相对位置信息计算得到基站设备位于第一位置时的世界坐标。
可选的,控制模块703,具体用于利用基站设备上的至少三个天线分别测量与至少三个不共线的标签设备中各标签设备之间的距离,根据测量得到的距离数据,得到第一相对位置信息;或者,利用至少三个天线分别测量至少三个不共线的标签设备中各标签设备与至少三个天线中每两个天线之间的距离之差,根据测量得到的距离差数据,得到第一相对位置信息;或者,利用基站设备上的至少三个天线分别测量至少三个不共线的标签设备中各标签设备与至少三个天线的测角,根据测量得到的测角数据,得到第一相对位置信息。
通过本发明实施例的系统,可以实现通过基站设备和标签设备进行空间位置的标定,并通过基站设备在待标定空间的移动,可以实现对待标定空间中多个标签设备的标定,对待标定空间进行标定,从而解决当基站设备与需要测量的目标标签之间存在障碍物,或需要测量的目标标签设别位于基站设备的测量范围以外时,导致的无法对需要测量的目标标签进行测量的问题。
本发明实施例还提供了一种电子设备,如图8所示,包括处理器801、通信接口802、存储器803和通信总线804,其中,处理器801,通信接口802,存储器803通过通信总线804完成相互间的通信,
存储器803,用于存放计算机程序;
处理器801,用于执行存储器803上所存放的程序时,实现如下步骤:
利用位于初始位置的基站设备分别测量至少三个不共线的标签设备相对于初始位置的位置,得到第一相对位置信息,其中,当基站设备位于初始位置时,至少三个不共线的标签设备位于基站设备的视距范围及最大测量范围内,基站设备包括至少三个天线,至少三个天线间的相对位置为预设值;
获取位于第一位置的基站设备相对于至少三个不共线的标签设备的位置,得到第二相对位置信息,其中,当基站设备位于第一位置时,至少三个不共线的标签设备位于基站设备的视距范围及最大测量范围内;
利用位于第一位置的基站设备,根据初始位置的世界坐标、第一相对位置信息、第二相对位置信息测量目标标签设备的世界坐标,其中,目标标签设备位于基站设备位于第一位置时的视距范围及最大测量范围内,当基站设备位于初始位置时,目标标签设备位于基站设备的视距范围或最大测量范围外。
上述电子设备提到的通信总线可以是外设部件互连标准(Peripheral ComponentInterconnect,PCI)总线或扩展工业标准结构(Extended Industry StandardArchitecture,EISA)总线等。该通信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。
通信接口用于上述电子设备与其他设备之间的通信。
存储器可以包括随机存取存储器(Random Access Memory,RAM),也可以包括非易失性存储器(Non-Volatile Memory,NVM),例如至少一个磁盘存储器。可选的,存储器还可以是至少一个位于远离前述处理器的存储装置。
上述的处理器可以是通用处理器,包括中央处理器(Central Processing Unit,CPU)、网络处理器(Network Processor,NP)等;还可以是数字信号处理器(Digital SignalProcessing,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。
在本发明提供的又一实施例中,还提供了一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质内存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一空间位置标定方法的步骤。
在本发明提供的又一实施例中,还提供了一种包含指令的计算机程序产品,当其在计算机上运行时,使得计算机执行上述实施例中任一空间位置标定方法。
在上述实施例中,可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时,可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时,全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中,或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输,例如,所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质,(例如,软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如,DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘Solid State Disk(SSD))等。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其,对于系统、装置、电子设备、存储介质和计算机程序产品实施例而言,由于其基本相似于方法实施例,所以描述的比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均包含在本发明的保护范围内。
Claims (18)
1.一种空间位置标定方法,其特征在于,包括:
在所述基站设备位于初始位置时,根据所述基站设备与至少三个不共线的标签设备之间的第一测量数据,获取第一相对位置信息,所述第一相对位置信息用于标记当所述基站设备位于初始位置时所述至少三个不共线的标签设备与所述基站设备之间的相对位置,其中,当所述基站设备位于所述初始位置时,所述至少三个不共线的标签设备位于所述基站设备的视距范围及最大测量范围内;
在所述基站设备由所述初始位置移动到第一位置后,根据所述基站设备与所述至少三个不共线的标签设备之间的第二测量数据,获取第二相对位置信息,所述第二相对位置信息用于标记位于所述第一位置的所述基站设备与所述至少三个不共线的标签设备之间的相对位置,其中,当所述基站设备位于所述第一位置时,所述至少三个不共线的标签设备位于所述基站设备的视距范围及最大测量范围内;
在所述基站设备位于所述第一位置时,利用所述基站设备与所述目标标签设备之间的测量数据,以及所述基站设备位于所述初始位置时的世界坐标、所述第一相对位置信息、所述第二相对位置信息获得所述目标标签设备的世界坐标,其中,在所述基站设备位于所述第一位置时,所述目标标签设备位于所述基站设备的视距范围及最大测量范围内,在所述基站设备位于所述初始位置时,所述目标标签设备位于所述基站设备的视距范围或最大测量范围外。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述获取第二相对位置信息之前,所述方法还包括:
当存在至少一个目标标签设备位于所述基站设备的视距范围或最大测量范围外时,将所述基站设备由所述初始位置移动到所述第一位置;或者,
当存在至少一个目标标签设备位于所述基站设备的视距范围或最大测量范围外时,控制所述基站设备由所述初始位置移动到所述第一位置,其中所述基站设备为可移动设备。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述基站设备位于所述第一位置时,所述第二测量数据是利用所述基站设备向所述三个不共线的标签设备发送UWB测量信号后所测量到的;
或,在所述基站设备位于所述第一位置时,所述第二测量数据,是利用所述三个不共线的标签设备向所述基站设备发送UWB测量信号后所测量到的。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述在所述基站设备位于所述第一位置时,利用所述基站设备与所述目标标签设备之间的测量数据,以及所述基站设备位于所述初始位置时的世界坐标、所述第一相对位置信息、所述第二相对位置信息获得所述目标标签设备的世界坐标,包括:
在所述基站设备位于所述第一位置时,利用所述基站设备与所述目标标签设备之间的测量数据,确定第三相对位置信息,所述第三相对位置信息用于标记所述基站设备位于所述第一位置时所述目标标签设备与所述基站设备之间的相对位置;
根据所述基站设备位于所述初始位置时的世界坐标、所述第一相对位置信息、所述第二相对位置信息和所述第三相对位置信息计算得到所述目标标签设备的世界坐标。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述在所述基站设备位于所述第一位置时,利用所述基站设备与所述目标标签设备之间的测量数据,以及所述基站设备位于所述初始位置时的世界坐标、所述第一相对位置信息、所述第二相对位置信息获得所述目标标签设备的世界坐标,包括:
根据所述基站设备位于所述初始位置时的世界坐标、所述第一相对位置信息和所述第二相对位置信息计算得到所述基站设备位于所述第一位置时的世界坐标;
根据所述基站设备位于所述第一位置时的世界坐标和所述基站设备与所述目标标签设备之间的测量数据计算得到所述目标标签设备的世界坐标。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述根据所述基站设备位于所述初始位置时的世界坐标、所述第一相对位置信息和所述第二相对位置信息计算得到所述基站设备位于所述第一位置时的世界坐标,包括:
根据所述基站设备位于所述初始位置时的世界坐标、所述第一相对位置信息计算得到所述至少三个不共线的标签设备的世界坐标;
根据所述至少三个不共线的标签设备的世界坐标和所述第二相对位置信息计算得到所述基站设备位于所述第一位置时的世界坐标。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基站设备包括至少三个天线,所述至少三个天线间的相对位置固定;所述在所述基站设备位于初始位置时,根据所述基站设备与至少三个不共线的标签设备之间的第一测量数据,获取第一相对位置信息包括:
利用所述基站设备上的至少三个天线分别测量与所述至少三个不共线的标签设备中各标签设备之间的距离,根据测量得到的所述距离数据,得到所述第一相对位置信息;或者,
利用所述至少三个天线分别测量所述至少三个不共线的标签设备中各标签设备与所述至少三个天线中每两个天线之间的距离之差,根据测量得到的所述距离差数据,得到所述第一相对位置信息;或者,
利用所述基站设备上的所述至少三个天线分别测量所述至少三个不共线的标签设备中各标签设备与所述至少三个天线的测角,根据测量得到的所述测角数据,得到所述第一相对位置信息。
8.一种空间位置标定装置,其特征在于,包括:
第一相对位置获取模块,用于在所述基站设备位于初始位置时,根据所述基站设备与至少三个不共线的标签设备之间的第一测量数据,获取第一相对位置信息,所述第一相对位置信息用于标记当所述基站设备位于初始位置时所述至少三个不共线的标签设备与所述基站设备之间的相对位置,其中,当所述基站设备位于所述初始位置时,所述至少三个不共线的标签设备位于所述基站设备的视距范围及最大测量范围内;
第二相对位置获取模块,用于在所述基站设备由所述初始位置移动到第一位置后,根据所述基站设备与所述至少三个不共线的标签设备之间的第二测量数据,获取第二相对位置信息,所述第二相对位置信息用于标记位于所述第一位置的所述基站设备与所述至少三个不共线的标签设备之间的相对位置,其中,当所述基站设备位于所述第一位置时,所述至少三个不共线的标签设备位于所述基站设备的视距范围及最大测量范围内;
目标标签坐标获取模块,用于在所述基站设备位于所述第一位置时,利用所述基站设备与所述目标标签设备之间的测量数据,以及所述基站设备位于所述初始位置时的世界坐标、所述第一相对位置信息、所述第二相对位置信息获得所述目标标签设备的世界坐标,其中,在所述基站设备位于所述第一位置时,所述目标标签设备位于所述基站设备的视距范围及最大测量范围内,在所述基站设备位于所述初始位置时,所述目标标签设备位于所述基站设备的视距范围或最大测量范围外。
9.一种空间位置标定系统,其特征在于,所述系统包括标签设备、基站设备和控制模块;所述标签设备安装于待标定目标对象上的预设位置;
所述基站设备,用于在位于初始位置时,测量所述基站设备与至少三个不共线的标签设备之间的第一测量数据,其中,当所述基站设备位于所述初始位置时,所述至少三个不共线的标签设备位于所述基站设备的视距范围及最大测量范围内;在由所述初始位置移动到第一位置后,测量所述基站设备与所述至少三个不共线的标签设备之间的第二测量数据,其中,当所述基站设备位于所述第一位置时,所述至少三个不共线的标签设备位于所述基站设备的视距范围及最大测量范围内;在位于所述第一位置时,测量得到所述基站设备与所述目标标签设备之间的测量数据,其中,在所述基站设备位于所述第一位置时,所述目标标签设备位于所述基站设备的视距范围及最大测量范围内,在所述基站设备位于所述初始位置时,所述目标标签设备位于所述基站设备的视距范围或最大测量范围外;
所述控制模块,用于根据所述第一测量数据,获取第一相对位置信息,所述第一相对位置信息用于标记当所述基站设备位于初始位置时所述至少三个不共线的标签设备与所述基站设备之间的相对位置;根据所述第二测量数据,获取第二相对位置信息,所述第二相对位置信息用于标记位于所述第一位置的所述基站设备与所述至少三个不共线的标签设备之间的相对位置;利用所述基站设备与所述目标标签设备之间的测量数据,以及所述基站设备位于所述初始位置时的世界坐标、所述第一相对位置信息、所述第二相对位置信息获得所述目标标签设备的世界坐标。
10.根据权利要求9所述的系统,其特征在于,
所述基站设备,还用于当存在至少一个目标标签设备位于所述基站设备的视距范围或最大测量范围外时,由所述初始位置移动到所述第一位置;
或者,
所述控制模块,还用于当存在至少一个目标标签设备位于所述基站设备的视距范围或最大测量范围外时,控制所述基站设备由所述初始位置移动到所述第一位置,其中,所述基站设备为可移动设备。
11.根据权利要求9所述的系统,其特征在于,
所述基站设备,具体用于在所述基站设备位于所述第一位置时,向所述三个不共线的标签设备发送UWB测量信号后测量到所述第二测量数据;或,在所述基站设备位于所述第一位置时,利用所述三个不共线的标签设备向所述基站设备发送的UWB测量信号测量到所述第二测量数据。
12.根据权利要求9所述的系统,其特征在于,
所述控制模块,具体用于利用所述基站设备与所述目标标签设备之间的测量数据,确定第三相对位置信息,所述第三相对位置信息用于标记所述基站设备位于所述第一位置时所述目标标签设备与所述基站设备之间的相对位置;根据所述基站设备位于所述初始位置时的世界坐标、所述第一相对位置信息、所述第二相对位置信息和所述第三相对位置信息计算得到所述目标标签设备的世界坐标。
13.根据权利要求9所述的系统,其特征在于,
所述控制模块,具体用于根据所述基站设备位于所述初始位置时的世界坐标、所述第一相对位置信息和所述第二相对位置信息计算得到所述基站设备位于所述第一位置时的世界坐标;根据所述基站设备位于所述第一位置时的世界坐标和所述基站设备与所述目标标签设备之间的测量数据计算得到所述目标标签设备的世界坐标。
14.根据权利要求13所述的系统,其特征在于,
所述控制模块,具体用于根据所述基站设备位于所述初始位置时的世界坐标、所述第一相对位置信息计算得到所述至少三个不共线的标签设备的世界坐标;根据所述至少三个不共线的标签设备的世界坐标和所述第二相对位置信息计算得到所述基站设备位于所述第一位置时的世界坐标。
15.根据权利要求9所述的系统,其特征在于,
所述控制模块,具体用于利用所述基站设备上的至少三个天线分别测量与所述至少三个不共线的标签设备中各标签设备之间的距离,根据测量得到的所述距离数据,得到所述第一相对位置信息;或者,利用所述至少三个天线分别测量所述至少三个不共线的标签设备中各标签设备与所述至少三个天线中每两个天线之间的距离之差,根据测量得到的所述距离差数据,得到所述第一相对位置信息;或者,利用所述基站设备上的所述至少三个天线分别测量所述至少三个不共线的标签设备中各标签设备与所述至少三个天线的测角,根据测量得到的所述测角数据,得到所述第一相对位置信息。
16.根据权利要求9-15任一所述的系统,其特征在于,所述控制模块集成于所述基站设备内部;或者,所述控制模块位于所述基站设备外部并与所述基站设备通信连接。
17.一种电子设备,其特征在于,包括处理器、通信接口、存储器和通信总线,其中,处理器,通信接口,存储器通过通信总线完成相互间的通信;
存储器,用于存放计算机程序;
处理器,用于执行存储器上所存放的程序时,实现权利要求1-7任一所述的方法步骤。
18.一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内存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-7任一所述的方法步骤。
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张博翰等: "电动VTOL飞行器双目立体视觉导航方法", 《北京航空航天大学学报》 * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2023065110A1 (zh) * | 2021-10-19 | 2023-04-27 | 深圳市优必选科技股份有限公司 | 基站标定方法、计算机设备以及存储介质 |
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Publication number | Publication date |
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CN112584489B (zh) | 2022-05-03 |
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