CN112654082A - 一种计时装置、基站、定位系统、校准方法和定位方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种计时装置、基站、定位系统、校准方法和定位方法。该计时装置包括通信连接的处理器和超宽带UWB芯片；UWB芯片包括UWB时钟，UWB时钟每隔第一预设时长过零一次；处理器包括定时器，处理器根据定时器按照第二预设时长对UWB时钟过零检测，并记录UWB时钟的过零次数；处理器用于获取UWB芯片的当前时间，并根据当前时间、过零次数以及每一次过零对应的时长获得系统时间。本申请实施例提供的计时装置能够大大提高了计时装置的精度，另外，该时钟装置能为基于时间的定位系统提供原子时钟般精度的皮秒级计时。并且基于该计时装置，本文提出了实现毫米级定位的基站、定位系统、校准方法和定位方法。

Description

一种计时装置、基站、定位系统、校准方法和定位方法

技术领域

本申请涉及通信技术领域，具体而言，涉及一种计时装置、基站、定位系统、校准方法和定位方法。

背景技术

近年来，无线定位技术在防丢，机器人导航等领域应用日益广泛。但因系统时钟和时钟同步精度限制，目前无线定位精度普遍在0.3-10米范围内。如何提高时钟和时钟同步精度，成为提高无线定位精度的关键。

目前，时钟同步的方法为通过自身MCU系统时间的无线时钟同步，即主基站周期定时发送自身系统时间帧，从基站接收到时间帧后主动同步到主基站的时钟，最高实现纳秒级时钟同步精度。由于单个基站的个体差异，导致基站收发无线信号的延迟不易，引入了很大的时钟同步误差。导致误差的原因主要是因为基站内部的系统时钟的精度不高。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种计时装置、基站、定位系统、校准方法和定位方法，用以提高时钟的精度。

第一方面，本申请实施例提供一种计时装置，包括处理器和超宽带UWB芯片；所述处理器和所述UWB芯片通信连接；所述UWB芯片包括UWB时钟，所述UWB时钟每隔第一预设时长过零一次；所述处理器包括定时器，所述处理器根据所述定时器按照第二预设时长对所述UWB时钟过零检测，并记录所述UWB时钟的过零次数；所述处理器用于获取所述UWB芯片的当前时间，并根据所述当前时间、所述过零次数以及每一次过零对应的时长获得系统时间；其中，所述第二预设时长小于所述第一预设时长。

本申请实施例通过将处理器与UWB芯片通信连接，处理器对UWB芯片的内部时钟进行过零统计，并根据UWB时钟的当前时间、过零次数来确定系统时间，从而大大提高了计时装置的精度。

进一步地，所述第一系统时间通过以下公式计算获得：

T₀＝(X+times×M)×N

其中，T₀为所述第一系统时间，X为UWB芯片的当前时间，times为过零次数，M为UWB时钟每次归零所需的滴答数，N为每一次过零对应的时长。

进一步地，所述处理器与所述UWB芯片通过总线通信连接。

第二方面，本申请实施例提供一种基站，包括第一方面提供的计时装置。

第三方面，本申请定位系统，包括多个第二方面的基站，其中，多个基站中包括一个主基站和多个从基站；

所述主基站分别与每个从基站通过无线方式实现时钟同步。

本申请实施例中的定位系统中的多个基站均包括有计时装置，并且主基站通过无线的方式可以实现对从基站的时钟同步，该定位系统能够提高定位精度。

进一步地，所述系统还包括时钟源模块；

所述时钟源模块通过同轴电缆与所述主基站和所述从基站连接；所述时钟源模块用于提供多路同一时钟源发出的时钟信息。

本申请实施例通过时钟源模块为多个基站提供同一时钟源，从而大大提高了定位系统中各个基站的时钟同步，进而提高了定位精度。

第四方面，本申请实施例提供一种时间校准方法，包括：

主基站向多个从基站发送第一系统时间，其中，所述第一系统时间为所述主基站中计时装置根据UWB芯片的当前时间、过零次数以及每一次过零对应的时长计算获得；

每一从基站在接收到所述第一系统时间后，根据所述第一系统时间对第二系统时间进行校正；所述第二系统时间为所述从基站对应的时间。

本申请实施例通过以主基站的第一系统时间为基准，其他从基站均根据主基站的第一系统时间来进行时间校准，从而实现系统中的各个基站的时钟保持基本同步。

进一步地，所述每一从基站在接收到所述第一系统时间后，根据所述第一系统时间对第二系统时间进行校正，包括：

每一从基站在接收到所述第一系统时间后，根据所述第一系统时间利用卡尔曼跟随滤波法对第二系统时间进行校正。

第五方面，本申请实施例提供一种定位方法，包括：

待测终端接收主基站在第一时刻发送的第一UWB帧，所述第一UWB帧包括第一时间戳；

所述待测终端接收多个从基站分别在第二时刻发送的第二UWB帧，所述第二UWB帧包括第二时间戳；其中，所述主基站和所述从基站为预先经过时间校准后的；

所述待测终端根据所述第一时刻、第一时间戳、第二时刻和第二时间戳计算每一从基站与所述主基站之间的飞行时间差；

根据所述飞行时间差确定所述待测终端的位置信息。

本申请实施例通过定位系统中各个从基站分别与主基站之间的飞行时间差，在根据飞行时间差确定待测终端的位置，由于各个基站之间时间是同步的，从而避免的由于系统时间的不一致导致的距离误差，因此，提高了定位的准确性。

进一步地，所述待测终端根据所述第一时刻、第一时间戳、第二时刻和第二时间戳计算每一从基站与所述主基站之间的飞行时间差，包括：

根据ΔT_i＝(RX2_i-RX1)-(T2_i-T1)计算每一从基站与所述主基站之间的飞行时间差；

其中，ΔT_i为第i个从基站与所述主基站之间的飞行时间差，RX2_i为第i个从基站对应的第二时间戳，RX1为第一时间戳，T2_i为第i个从基站对应的第二时刻，T1为第一时刻；i为正整数。

本申请的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请实施例了解。本申请的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本申请实施例提供的计时装置结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种定位系统结构示意图；

图3为本申请实施例提供的另一种定位系统结构示意图；

图4为本申请实施例提供的一种时间校准方法流程示意图；

图5为本申请实施例提供的ToA定位原理图；

图6为本申请实施例提供的ToF采集示意图；

图7为本申请实施例提供的SS-TWR测距原理图；

图8为本申请实施例提供的DS-TWR测距原理图；

图9为本申请实施例提供的TDoA定位原理示意图；

图10为本申请实施例提供的一种定位方法流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。

目前常用的定位技术包括ToA(Time of Arrival，到达时间)定位方法和TDoA(Time Difference of Arrival，到达时间差)定位方法。其中，ToA定位方法主要是根据测量接收信号在基站和移动站(标签)之间的飞行时间，然后将飞行时间转换为距离，从而进行定位的方法。TDoA定位方法主要通过测量标签到基站的飞行时间差进行定位。

基于上述两种定位方法，关键因素是飞行时间(Time of Fly，ToF)，因此，具体高精度的时钟是关键，目前，除了通过主基站周期发送自身系统时间帧，从基站接收到时间帧后进行同步的方法之外，还可以基于原子裂变的原子时钟，将原子裂变原子时钟接入系统，所有的基站均用该时钟源作为基准，从而实现基站之间时间的同步。但是这种方法价格昂贵、体积大，导致项目工程应用不便。

因此，为了解决当前无线定位系统存在的时钟精度低的问题，本申请实施例提供了一种计时装置。

图1为本申请实施例提供的计时装置结构示意图，如图1所示，该计时装置包括处理器101和UWB芯片102，其中，处理器101和UWB芯片102通过系统总线通信连接，系统总线可以是串行外设接口(Serial Peripheral Interface，SPI)。SPI是一种高速的，全双工，同步的通信总线，并且在芯片的管脚上只占用四根线，节约了芯片的管脚。

在UWB芯片102内部包括UWB时钟，该UWB时钟为一个单滴答为N皮秒，且该UWB芯片102被驱动起来后，UWB时钟开始自动计时。UWB芯片102虽然本身存在一个单步为N皮秒的超高精度时钟，但该UWB时钟每M个滴答过零一次(即回到原始位置，与手表秒针每60秒回到原点类似)，因此，UWB时钟每隔第一预设时长过零一次。不同型号的UWB芯片102一个滴答对应的皮秒数以及过零一次对应的滴答数不尽相同，一般的，每十余秒过零一次。

例如：dw1000芯片，该芯片内部存在一个单滴答为15.65皮秒的超高精度时钟，该时钟每2⁴⁰个滴答将过零一次。即每15.65×2⁴⁰＝17207356974694皮秒，即每17.2秒回到原始位置。

处理器101包括定时器，可以预先设定定时器的定时时间为第二预设时长，从而使得处理器每隔第二预设时长进行一次过零检测，判断UWB时钟是否过零。应当说明的是，为了保证过零统计的次数不被遗漏，可以设定第二预设时长小于第一预设时长。从而处理器101每隔第二预设时长通过系统总线从UWB芯片102中获取UWB时钟的当前时间，例如：处理器获取到的UWB时钟的当前时间为100个滴答，前一次获取到的UWB时钟的当前时间为2³⁹个滴答，则判断得知过零一次。可以将过零次数存储在处理器内部的存储器中。

处理器根据UWB时钟的当前时间、滴答次数以及每次滴答所需的时长，利用下述公式可以计算获得UWB时钟的系统时间：

T₀＝(X+times×M)×N

其中，T₀为系统时间，X为UWB芯片的当前时间，times为过零次数，M为UWB时钟每次归零所需的滴答数，N为每一次过零对应的时长。

例如：dw1000芯片的当前时间为11个滴答，过零次数为1，则系统时间为(11+1×2⁴⁰)×15.65＝17207356974866.6皮秒。

上述可知，本申请实施例提供的计时装置的精度为0.01皮秒。

本申请实施例通过将处理器与UWB芯片通信连接，处理器对UWB芯片的内部时钟进行过零统计，并根据UWB时钟的当前时间、过零次数来确定系统时间，从而大大提高了计时装置的精度，大概可以实现0.01皮秒的精度。并且，本申请实施例利用UWB内部时钟源成本较低。

在上述实施例的基础上，本申请实施例提供一种基站，该基站包括上述实施例中的计时装置。通过该计时装置来对基站进行计时。应当说明的是，该基站除了包括计时装置外，还包括正常工作时所需的各个部件，具体可以参照常规的基站结构，本申请实施例对此不作具体限定。

图2为本申请实施例提供的一种定位系统结构示意图，如图2所示，该系统包括多个上述实施例中提供的基站。多个基站中有一个为主基站MA1，剩下的为从基站。本申请实施例提供的系统中包括一个主基站MA1和五个从基站SA1、SA2、SA3、SA4、SA5，应当说明的是，本申请实施例仅作为一种示例，具体基站的个数本申请实施例对此不作具体限定。

从图2中可以看出，主基站MA1的当前时间为4617948836555滴答，从基站SA1的当前时间为46179488366603滴答，从基站SA2的当前时间为617948836660滴答，从基站SA3的当前时间为551794883666滴答，从基站SA4的当前时间为42179488366688滴答，从基站SA5的当前时间为4883668696滴答。

主基站MA1分别与五个从基站SA1-SA5通过无线的方式实现时钟同步。即，以主基站MA1的时间为基准，五个从基站分别以主基站的时间为准进行时钟同步。从而使得系统中的每个基站的时钟尽可能保持同步，从而减少基站与基站之间的延迟，进而实现定位误差在10厘米以内。

图3为本申请实施例提供的另一种定位系统结构示意图，如图3所示，该定位系统在图2对应的系统上增加了时钟源模块，以及各个基站分别通过同轴电缆与时钟源模块连接。其中，时钟源模块能够提供同一时钟源发出的时钟，可以理解的是，可以以主基站MA1为最终的时间基准。

从图3中可以看出，主基站MA1中计时装置的当前时间为4617948836555滴答，从基站SA1的当前时间为46179488366603滴答，从基站SA2的当前时间为46179488366603滴答，从基站SA3的当前时间为46179488366602滴答，从基站SA4的当前时间为46179488366603滴答，从基站SA5的当前时间为46179488366604滴答。通过无线加有线的时钟同步方式，能够大大提高系统中各个基站之间时间的同步。

图4为本申请实施例提供的一种时间校准方法流程示意图，如图4所示，该方法应用于上述实施例中系统的定位系统，由于各个基站的开机先后不易，从而导致系统时间各不相同，因此，该方法用于对定位系统中各个基站的时间进行校准，以实现时间同步，该方法包括：

步骤401：主基站向多个从基站发送第一系统时间，其中，所述第一系统时间为所述主基站中计时装置根据UWB芯片的当前时间、过零次数以及每一次过零对应的时长计算获得。

在具体的实施过程中，例如某一时刻，从基站SA1系统时间是(k1+times1×2⁴⁰)；从基站SA2系统时间是(k2+times2×2⁴⁰)，其他从基站依次类推，主基站系统时间为(k+times×2⁴⁰)。参考图2，假如时钟源开机N时间后，主基站MA1的系统时间是(101+10×2⁴⁰)＝10995116288761个滴答，其中101表示UWB时钟的当前时间，10表示UWB时间归零次数，而从基站SA1为(114+10×2⁴⁰)＝10995116288761个滴答。那么开机以来，主基站MA1 SA1之间有13个滴答的时钟偏差。如果不做时钟校准，该系统会自带13*15.65*10^(-12)*3*10^8＝0.061035米的偏差(其中：15.65*10^(-12)为皮秒换算为秒，3*10^8为电磁波速度)。因此，消除真实偏差对定位系统来说非常重要。

在校准时，以主基站的系统时间为准，且将主基站的系统时间称为第一系统时间。主基站包括计时装置，计时装置包括处理器和UWB芯片，如图1所示，在UWB芯片内部包括UWB时钟，该UWB时钟为一个单滴答为N皮秒，且该UWB芯片被驱动起来后，UWB时钟开始自动计时。UWB芯片虽然本身存在一个滴答为N皮秒的超高精度时钟，但该UWB时钟每M个滴答过零一次。

处理器包括定时器，可以预先设定定时器的定时时间为第二预设时长，从而使得处理器每隔第二预设时长进行一次过零检测，判断UWB时钟是否过零。应当说明的是，为了保证过零统计的次数不被遗漏，可以设定第二预设时长小于第一预设时长。从而处理器每隔第二预设时长通过系统总线从UWB芯片中获取UWB时钟的当前时间。

处理器根据UWB时钟的当前时间、滴答次数以及每次滴答所需的时长，利用下述公式可以计算获得UWB时钟的系统时间：

T₀＝(X+times×M)×N

其中，T₀为第一系统时间，X为UWB芯片的当前时间，times为过零次数，M为UWB时钟每次归零所需的滴答数，N为每一次过零对应的时长。

主基站在计算获得其自身的第一系统时间后，向各个从基站发送该第一系统时间。

步骤402：每一从基站在接收到所述第一系统时间后，根据所述第一系统时间对第二系统时间进行校正，以实现时间同步；所述第二系统时间为所述从基站对应的时间。

在具体的实施过程中，各个从基站也可以根据上述公式计算自身的第二系统时间，具体计算方法与步骤401中计算主基站的第一系统时间的方法一致，此处不再赘述。各个从基站在接收到第一系统时间后，可以根据第一系统时间把主从基站的时间差补偿到第二系统时间上，从而实现从基站的时钟和主基站一致。

应当说明的是，由于第一系统时间在从主基站传输到从基站的过程中需要消耗时间，为了消除第一系统时间在传输过程中的时间延迟，在从基站获取到第一系统时间后，可以采用卡尔曼跟随滤波法，卡尔曼跟随滤波的预测对象被称为状态向量(即对从基站的第二系统时间进行校正后的量)，相邻状态向量的关系用转移矩阵表示。通常状态向量是无法直接得到的，可以被测得的量被称为观测向量(即从基站计算获得跌第二系统时间)，每一时刻的状态向量对应着一个观测向量，观测向量与状态向量之间的关系用观测方程表示。卡尔曼跟随滤波分为更新和校正两部分。在更新阶段，利用转移矩阵和观测方程计算出先验状态向量和观测量的估计值，在校正阶段，利用真实的观测量(即第一系统时间-传输所需时间)对状态向量及其协方差矩阵进行校正，得到后验状态向量并输出。新的观测向量又作为输入如此循环迭代更新状态向量。

本申请实施例通过以主基站的第一系统时间为基准，其他从基站均根据主基站的第一系统时间来进行时间校准，从而实现系统中的各个基站的时钟保持基本同步。

在上述实施例的基础上，在对定位系统中的各个基站进行时间校准之后，便可以采用该定位系统进行定位。

对于ToA定位方法来说，其至少需要3个基站，其定位原理如图5所示。标签T为待测终端，标签T到基站1、2、3的飞行时间分别为T1,T2,T3，即标签T到基站1的距离R1为T1乘以光速C(电磁波速度等于光速),标签T到基站2的距离R2为T2乘以光速C，标签T到基站3的距离R3为T3乘以光速C，即标签T在基站关联的3圆焦点上，借此得出标签T的位置。

因此，ToA定位的关键是获取ToF，但是因电磁波速度极快，而且因各基站的天线有延时，且硬件设备均存在响应延时，诸此因素均造成飞行时间测量误差。如图6所示，T1为基站发射电磁波发射命令基站对应的系统时刻点；T2为基站硬件系统经过T2-T1响应时间后，基站天线真实发出电磁波的系统时刻；T3为标签天线检测到基站电磁波信号的标签系统时刻；T4为标签硬件系统经过T4-T3响应时间后，标签系统认为收到基站信息标签系统时刻。

从基站发射的电磁波被标签接收到的最短飞行时间ToF等于T4-T1,即ToF2。对于精度要求30cm--2m的应用场景，ToA定位主要采用以下确定ToF的方法。

方法一：基于Single-sided Two-way Ranging(SS-TWR)单次握手双边测距技术

图7为本申请实施例提供的SS-TWR测距原理图，如图7所示，基站T1时刻发射电磁波，标签T2时刻接收到电磁波，标签休息会，T3时刻把接收到的电磁波回传给基站，基站T4时刻收到该电磁波。该过程中飞行时间TOF为0.5*((T4-T1)-(T3-T2))。

方法二：基于Double-sided Two-way Ranging(DS-TWR)两次握手双边测距技术

图8为本申请实施例提供的DS-TWR测距原理图，如图8所示，DS测距是在SS测距的基础上再增加一次通讯，飞行时间计算公式如下：

其中，Tround1＝T4-T1，Tround2＝T6-T3，Treply1＝T3-T2，Treply2＝T5-T4。

对于TDoA定位方法，同样至少需要三个已知坐标位置的基站，通过获取不同基站之间的信号传送时间差来定位。假设三个基站坐标分别已知，以第一个基站为标准(即基站1为主基站，基站2 3为从基站)，分别得到第二个基站与第一个基站的时间差为T1-T2，第三个基站与第一个基站的时间差T3-T1。TDoA实际上求解两根双曲线的交点(轨迹1，轨迹2为时间差恒定的两条双曲线)。图9为本申请实施例提供的TDoA定位原理示意图，如图9所示。

图10为本申请实施例提供的一种定位方法流程示意图，如图10所示，该方法可以应用于有一个主基站和两个从基站构成的定位系统中，当然，还可以应用于包含有更多个从基站的定位系统中，本申请实施例对定位系统的架构不作具体限定，该方法包括：

步骤1001：待测终端接收主基站在第一时刻发送的第一UWB帧，所述第一UWB帧包括第一时间戳。

在具体的实施过程中，第一UWB帧中包括的第一时间戳是指主基站真实将第一UWB帧发送出去的时间。因此，主基站可以在T1时间向待测终端发送第一UWB帧，第一UWB帧包括第一时间戳RX1。

步骤1002：所述待测终端接收多个从基站分别在第二时刻发送的第二UWB帧，所述第二UWB帧包括第二时间戳；其中，所述主基站和所述从基站为预先经过时间校准后的。

在具体的实施过程中，第二时刻是指从基站发送第二UWB帧的时刻，不同的从基站对应的第二时刻可以相同，也可以不同。第二时间戳是从基站真正将第二UWB帧发出的时间。因此，第一个从基站可以在T2时刻发送第二UWB帧，第二UWB帧中包括第二时间戳RX2，第二个从基站可以在T3时刻发送第二UWB帧，第二UWB帧中包括第二时间戳RX3。

步骤1003：所述待测终端根据所述第一时刻、第一时间戳、第二时刻和第二时间戳计算每一从基站与所述主基站之间的飞行时间差。

在具体的实施过程中，根据ΔT_i＝(RX2_i-RX1)-(T2_i-T1)计算每一从基站与所述主基站之间的飞行时间差；

其中，ΔT_i为第i个从基站与所述主基站之间的飞行时间差，RX2_i为第i个从基站对应的第二时间戳，RX1为第一时间戳，T2_i为第i个从基站对应的第二时刻，T1为第一时刻；i为正整数。

根据上述公式便可以计算得出主基站与第一个从基站之间的飞行时间差，以及主基站与第二个从基站之间的飞行时间差。

步骤1004：根据所述飞行时间差确定所述待测终端的位置信息。

在具体的实施过程中，根据两个飞行时间差可以构建两条双曲线，两条双曲线的交点即为待测终端的位置。

应当说明的是，在主基站和从基站均为上述实施例提供的包括有计时装置的基站，并且，在通过上述方法对待测终端进行定位之前，需要对主基站、第一个从基站和第二个从基站进行时间校准，具体的校准方法与上述实施例中一致，此处不再赘述。

本申请实施例通过定位系统中各个从基站分别与主基站之间的飞行时间差，在根据飞行时间差确定待测终端的位置，由于各个基站之间时间是同步的，从而避免的由于系统时间的不一致导致的距离误差，因此，提高了定位的准确性。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，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，又例如，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信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

另外，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。

再者，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

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。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种计时装置，其特征在于，包括：处理器和超宽带UWB芯片；所述处理器和所述UWB芯片通信连接；

所述UWB芯片包括UWB时钟，所述UWB时钟每隔第一预设时长过零一次；

所述处理器包括定时器，所述处理器根据所述定时器按照第二预设时长对所述UWB时钟过零检测，并记录所述UWB时钟的过零次数；

所述处理器用于获取所述UWB芯片的当前时间，并根据所述当前时间、所述过零次数以及每一次过零对应的时长获得系统时间；其中，所述第二预设时长小于所述第一预设时长。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述根据所述当前时间、所述过零次数以及每一次过零对应的时长获得系统时间，包括

根据T₀＝(X+times×M)×N计算获得所述系统时间；

其中，T₀为所述系统时间，X为UWB芯片的当前时间，times为过零次数，M为UWB时钟每次归零所需的滴答数，N为每一次过零对应的时长。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述处理器与所述UWB芯片通过总线通信连接。

4.一种基站，其特征在于，包括如权利要求1-3任一项所述的计时装置。

5.一种定位系统，其特征在于，包括多个如权利要求4所述的基站，其中，多个基站中包括一个主基站和多个从基站；

所述主基站分别与每个从基站通过无线方式实现时钟同步。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述系统还包括时钟源模块；

所述时钟源模块通过同轴电缆与所述主基站和所述从基站连接；所述时钟源模块用于提供多路同一时钟源发出的时钟信息。

7.一种时间校准方法，其特征在于，应用于如权利要求5或6所述的系统，包括：

主基站向多个从基站发送第一系统时间，其中，所述第一系统时间为所述主基站中计时装置根据UWB芯片的当前时间、过零次数以及每一次过零对应的时长计算获得；

每一从基站在接收到所述第一系统时间后，根据所述第一系统时间对第二系统时间进行校准；所述第二系统时间为所述从基站对应的时间。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述每一从基站在接收到所述第一系统时间后，根据所述第一系统时间对第二系统时间进行校正，包括：

每一从基站在接收到所述第一系统时间后，根据所述第一系统时间利用卡尔曼跟随滤波法对第二系统时间进行校正。

9.一种定位方法，其特征在于，应用于如权利要求5或6所述的系统，包括：

待测终端接收主基站在第一时刻发送的第一UWB帧，所述第一UWB帧包括第一时间戳；

所述待测终端接收多个从基站分别在第二时刻发送的第二UWB帧，所述第二UWB帧包括第二时间戳；其中，所述主基站和所述从基站为预先经过时间校准后的；

所述待测终端根据所述第一时刻、第一时间戳、第二时刻和第二时间戳计算每一从基站与所述主基站之间的飞行时间差；

根据所述飞行时间差确定所述待测终端的位置信息。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述待测终端根据所述第一时刻、第一时间戳、第二时刻和第二时间戳计算每一从基站与所述主基站之间的飞行时间差，包括：

根据ΔT_i＝(RX2_i-RX1)-(T2_i-T1)计算每一从基站与所述主基站之间的飞行时间差；

其中，ΔT_i为第i个从基站与所述主基站之间的飞行时间差，RX2_i为第i个从基站对应的第二时间戳，RX1为第一时间戳，T2_i为第i个从基站对应的第二时刻，T1为第一时刻；i为正整数。

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