CN113188594A - 一种三维空间环境监测系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种三维空间环境监测系统及方法，将多个测距模块、至少两个基站和坐标解算器组成基站定位系统，并且创建关于基站定位系统的三维平面坐标系以确定每个基站的坐标值；测距模块主动以广播方式向所有基站发送测距开始信号，且在测距开始信号内打包识别测距模块和期望的基站的唯一参数；基站接收测距开始信号并解析该信号数据，基站对比测距开始信号内的唯一参数且生成测距响应信号；测距模块收到基站的测距响应信号并解析该测距响应信号的数据，测距模块对比测距响应信号内的唯一参数且发送测距完成信号；利用坐标解算器计算测距模块的坐标；本发明解决设备过多时相互干扰的问题。

Description

一种三维空间环境监测系统及方法

技术领域

本发明涉及定位系统技术领域，具体涉及一种三维空间环境监测系统及方法。

背景技术

人员定位的技术主要有两类，一是GNSS卫星定位(下文称“卫星定位”)，如美国的GPS、俄罗斯的GLONASS、中国的北斗系统；二是利用建立在地球表面的若干基站来定位(下文称“基站定位”)，如手机基站定位、ZIGBEE定位、WIFI定位等。上述两种定位方法均是利用多个基站与被测点之间的距离值来计算出被测点的坐标值(测绘学中称为“距离交汇法”)。

第一类方法适用于室外且天空无遮挡的情形，第二类则是实现无卫星信号时的情形的定位功能。

现有的环境监测系统大多利用基站定位技术结合监测数据和监测点的坐标位置，而大多基站定位技术的测距原理均是利用基站网络的无线信号强度来实现，假定信号越强距离越近，利用待定位设备与不同基站的信号强度间接计算出与不同基站的距离值，因基站坐标为已知，故可通过多个距离值计算得到待测点的坐标。信号强度与距离值有关，但同时也受到多种其它因素的影响，如遮挡物的遮挡、周围大型建筑的干扰等均会使信号强度发生很大变化，导致定位精度特别不理想，基本只能实现数米甚至数十米、上百米的定位精度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种三维空间环境监测系统及方法，采用无线信号飞行的往返时间来计算距离值，使定位精度达到10厘米且不受环境和遮挡物的影响，以解决现有技术中设备过多时无线信号相互干扰的问题。

为解决上述技术问题，本发明具体提供下述技术方案：

一种三维空间环境监测系统，包括多个环境监测点位、至少三个具有固定坐标的基站以及坐标解算器；

所述环境监测点位均匀分布在待测环境的每个层位，所述环境监测点位由环境监测传感器以及用于确定所述环境监测传感器的位置的测距模块组成；

所述测距模块与所述基站利用通讯交互完成一次测距流程并获得所述基站与所述测距模块之间的距离值，所述环境监测传感器用于监测当前位置的温度、湿度以及空气质量；

所述基站将与每个所述测距模块之间的距离值以及每个测距模块的监测数据汇总打包发送到所述坐标解算器，所述坐标解算器计算每个所述测距模块的坐标位置并将传感数据发送给服务器进行数据处理。

作为本发明的一种优选方案，所述测距模块和所述基站分别均包括逻辑控制单元、升降压稳压电路和超宽带飞行时间计时模块，且所述基站的逻辑控制单元还连接有无线通讯模块和有线通讯模块；

所述测距模块的逻辑控制单元连接有有线通讯模块，所述环境监测传感器通过有线通讯模块与所述测距模块连接以将所述监测数据发送到所述测距模块。

作为本发明的一种优选方案，所述坐标解算器包括微控制单元、与所述微控制单元连接的数据传输模块以及供电电源，所述基站分别通过所述有线通讯模块或无线通讯模块与所述坐标解算器对应的所述数据传输模块进行数据交互，所述坐标解算器接收所述基站发送的数据包并计算与该所述基站进行通讯交互的所有测距模块的坐标位置。

作为本发明的一种优选方案，所述微控制单元连接的数据传输模块包括数字接口和无线模块，所述坐标解算器通过所述数字接口或者无线模块连接有服务器，所述坐标解算器将计算的每个所述测距模块的坐标位置在所述服务器上进行展示。

为了解决上述问题，本实施方式还提供了一种三维空间环境监测系统的定位方法，包括以下步骤：

步骤100、将多个测距模块、至少三个基站和坐标解算器组成基站定位系统，并且创建关于所述基站定位系统的三维平面坐标系以确定每个所述基站的坐标值；

步骤200、所述测距模块主动以广播方式向所有基站发送测距开始信号，且在所述测距开始信号内打包识别所述测距模块和期望的所述基站的唯一参数；

步骤300、所述基站接收测距开始信号并解析该信号数据，所述基站对比所述测距开始信号内的唯一参数且根据对比结果生成测距响应信号，且在所述测距响应信号内镜像复制所述步骤100中的唯一参数；

步骤400、所述测距模块收到所述基站的测距响应信号并解析该测距响应信号的数据，所述测距模块对比所述测距响应信号内的唯一参数且根据对比结果发送测距完成信号，且在所述测距完成信号内打包所述步骤100中的唯一参数；

步骤500、所述基站收到测距完成信号并解析所述测距完成信号的唯一参数，所述基站对比所述测距完成信号唯一参数且根据对比结果解算出所述基站与测距模块本身的距离值，所述基站将距离值和环境监测传感器的监测数据打包发送至所述坐标解算器以计算所述测距模块的坐标并匹配相应的监测数据。

作为本发明的一种优选方案，在步骤200中，识别测距模块和期望基站的唯一参数分别为对应测距模块本身的源地址以及期望的基站的目标地址，所述源地址对应发送端的地址，且所述目标地址对应接收端的地址；

所述测距模块在发送信号后未得到期望的所述基站的响应时，所述测距模块自动放弃本次测距任务并延时准备发起新一次测距任务。

作为本发明的一种优选方案，在步骤300中，所述基站发送测距响应信号时，所述源地址对应所述基站本身的地址，具体为所述测距开始信号中的目标地址，所述目标地址对应所述测距模块的地址，具体为所述测距开始信号中的源地址。

作为本发明的一种优选方案，所述测距模块和所述基站的所述微控制单元均设有地址寄存器，且每个所述测距模块的所述地址寄存器内均存储有同一个定位系统的所有基站的模块地址值；

所述测距模块内设有测距时间寄存器，所述测距时间寄存器用于设置相邻测距发起信号的时间间隔以控制测距频率；

所述测距开始信号、所述测距响应信号以及测距完成信号中均携带源地址、目标地址以及环境监测传感器测量的温度值、湿度值以及空气质量值。

作为本发明的一种优选方案，所述测距模块根据所述地址寄存器的基站数量和所述基站地址，依次循环向每台基站发起测距任务并得到该测距模块与每台所述基站之间的实时距离值。

作为本发明的一种优选方案，在步骤500中，所述基站三维平面坐标解算任一个所述测距模块与至少三个所述基站之间的距离值，且所述基站传输到所述坐标解算器的信息均包含有所述基站与测距模块之间的距离、所述测距模块的地址信息以及所述基站的地址信息；

所述坐标解算器对所述基站发送的信息包的处理步骤为：

对该测距模块与所有基站的距离值进行排序，找出与该测距模块距离最短的两个基站进行平面距离交汇计算；

两个基站的坐标以及两个基站与该测距模块之间的距离为已知常数，利用利用三元方程式计算得到此测距模块的三维平面坐标；

所述坐标解算器将每个环境监测点位的三维平面坐标和该环境监测点位的监测数据发送到服务器进行处理和展示。。

本发明与现有技术相比较具有如下有益效果：

本发明基于距离交汇原理实现了多基站冗余坐标定位算法和实施方法，在进行高精度定位的同时，可利用无线网络实现用户数据传输，将传感器监测数据与位置数据组合形成三维传感数据，在三维空间内得到当前所在位置的传感数据，进一步的绘制为动态的空气质量三维分布图，且使基站和测距模块数量不受限制，且解决了基于相同定位技术中设备过多时无线信号相互干扰的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式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示例性的，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，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

图1为本发明实施例提供的定位系统的结构框图；

图2为本发明实施例提供的定位方法的流程示意图。

图中的标号分别表示如下：

1-测距模块；2-基站；3-坐标解算器；4-逻辑控制单元；5-升降压稳压电路；6-超宽带飞行时间计时模块；7-无线通讯模块；8-有线通讯模块；9-微控制单元；10-数据传输模块；11-供电电源；12-外部电源；13-环境监测传感器；

1001-数字接口；1002-无线模块。

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。

如图1所示，本发明提供了一种三维空间环境监测系统及方法，包括多个环境监测点位、至少三个具有固定坐标的基站2以及坐标解算器3，环境监测点位由环境监测传感器13以及用于确定环境监测传感器13的位置的测距模块组成，环境监测点位均匀分布在待测环境的每个层位。

测距模块1与基站2利用通讯交互完成一次测距流程并获得基站2与测距模块1之间的距离值，环境监测传感器13用于监测当前位置的温度、湿度以及空气质量，基站2将与每个测距模块1之间的距离值发送到坐标解算器3以计算每个测距模块1的坐标位置。

基站2将与每个测距模块1之间的距离值以及每个测距模块1的监测数据汇总打包发送到坐标解算器3，坐标解算器3计算每个测距模块1的坐标位置并将传感数据发送给服务器进行数据处理。

测距模块1和基站2分别均包括逻辑控制单元4、升降压稳压电路5和超宽带飞行时间计时模块6，且基站2的逻辑控制单元4还连接有无线通讯模块7和有线通讯模块8，测距模块1的逻辑控制单元4连接有有线通讯模块8，环境监测传感器13通过有线通讯模块8与测距模块1连接以将监测数据发送到测距模块1。

升降压稳压电路5分别均连接有外部电源12，升降压稳压电路5的输出端分别与逻辑控制单元4以及超宽带飞行时间计时模块6连接，且超宽带飞行时间计时模块6的输出端与逻辑控制单元4连接。

坐标解算器3包括微控制单元9、与微控制单元9连接的数据传输模块10以及供电电源11，基站2分别通过有线通讯模块8或无线通讯模块7与坐标解算器3对应的数据传输模块10进行数据交互，坐标解算器3接收基站2发送的数据包并计算与该基站2进行通讯交互的所有测距模块1的坐标位置。

需要补充说明的是，基站2是指安装于现场的测距模块，其坐标在安装完成后为已知；测距模块1是指在现场处于移动或静止状态的待测坐标的测距模块，基站2或者测距模块1的逻辑控制单元4的参数配置不同，因此测距模块1和基站2的工作逻辑不同。

微控制单元9连接的数据传输模块10包括数字接口1001和无线模块1002，坐标解算器3通过数字接口1001或者无线模块1002连接有服务器，坐标解算器3将计算的每个测距模块1的坐标位置在服务器上进行展示。

进一步的，每台基站2还通过数字接口1001(例如RS485)或无线模块1002(例如RF)与坐标解算器3进行数据交互。坐标解算器3是具有数据接收、坐标解算的设备，一方面接收基站2发来的距离数据，解算各测距模块1实时坐标，另一方面通过数字接口1001或者无线模块1002将解算完成的坐标数据进行输出(或远传)到服务器进一步处理展示。

本实施方式提供的高精度定位系统的定位方法具体为：当需要测距时，由测距模块1主动以广播方式发送测距开始信号(poll数据包)，基站2在收到测距开始信号后返回测距响应信号response数据包(其中包含了最近一次测距完成后的距离值，测距模块1以此得到与基站2的最近一次测量的距离)，测距模块1收到基站2返回的测距响应信号后继续发送测距完成信号final数据包(包含poll时间戳、response时间戳以及final时间戳)，基站2接收到测距完成信号后立即解算距离值，完成一次测距流程，且基站2计算得到的距离值会在下次响应测距信号时包含于信号内部一并发送给测距模块1。

即本实施方式的非接触式高精度定位系统的具体实现步骤为：

(1)测距和测量环境参数：获取每个测距模块1分别与每个基站2之间的距离值以及每个测距模块1组合的环境监测传感器13的监测数据，基站2具体根据测距完成信号数据包中记载的测距开始信号的发送时间戳和测距响应消息的接收时间戳，以及信号输送的速度进行计算测距模块1与基站2之间的距离值。

(2)距离汇总传输：每台基站2将与其相关的所有测距模块1之间的距离数据打包，并传输给坐标解算器3。

(3)坐标解算：坐标解算器3根据接收到的所有基站2发来的距离数据包进行实时解算，计算出每个测距模块1的当前坐标。

(4)坐标解算器3将所有测距模块1的实时坐标输出(有线或者无线)，以及匹配的每个测距模块1组合的环境监测传感器13的监测数据到坐标服务器进一步处理、展示。

上述为一台测距模块+一台基站时的测距流程。在一个定位系统中，通常存在若干测距模块和若干基站，此时就会造成信号的混乱，相互干扰的信号会导致测距失败或距离值错误，以致于整个定位系统失效。

为了解决上述问题，本实施方式基于多个测距模块和多台基站的测距定位需求，如图2所示，还提供了一种三维空间环境监测系统及方法的定位方法，包括以下步骤：

步骤100、将多个测距模块、至少两个基站和坐标解算器组成基站定位系统，并且创建关于基站定位系统的三维平面坐标系以确定每个基站的坐标值。

测距模块和基站的微控制单元均设有地址寄存器，且每个测距模块的地址寄存器内均存储有同一个定位系统的所有基站的模块地址值。测距模块内设有测距时间寄存器，测距时间寄存器用于设置相邻测距发起信号的时间间隔以控制测距频率。

步骤200、测距模块主动以广播方式向所有基站发送测距开始信号，且在测距开始信号内打包识别测距模块和期望的基站的唯一参数。

识别测距模块和期望基站的唯一参数分别为对应测距模块本身的源地址以及期望的基站的目标地址，源地址对应发送端的地址，且目标地址对应接收端的地址。

测距开始信号、测距响应信号以及测距完成信号中均携带源地址、目标地址以及环境监测传感器测量的温度值、湿度值以及空气质量值。

本实施方式还通过利用测距过程的用户自定义传输功能，且进行用户自定义数据传输时不影响测距工作性能，实现方法如下：

对逻辑控制单元的寄存器地址重新定义，例如字节5定义为源地址(0～255)，字节7定义为目标地址(0～255)，则字节6和字节8可用于用户任意数据的传输，例如：将字节6定义为数据功能码，字节8定义为某功能码时的用户数据，功能码0x01用于传输温度值，功能码0x02用于传输湿度值，功能码0x03用于传输空气质量值。

因此仅通过建立环境监测传感器与测距模块的逻辑控制单元之间的通讯连接，即可将环境监测传感器的监测数据通过数字接口发送给测距模块，在进行测距过程中，测距模块会将需要发送的数据内容一并打包在测距开始信号、测距响应信号、测距完成信号中，并在预定的数据字节中填充标志，通知接收方该信号中包含的数据，接收方以此解析接收到的用户自定义数据。

步骤300、基站接收测距开始信号并解析该信号数据，基站对比测距开始信号内的唯一参数且根据对比结果生成测距响应信号，且在测距响应信号内镜像复制步骤100中的唯一参数。

基站发送测距响应信号时，源地址对应基站本身的地址，具体为测距开始信号中的目标地址，目标地址对应测距模块的地址，具体为测距开始信号中的源地址。

目标地址和源地址定义说明：发送数据时，发送端自身地址称为源地址，期望接收的目的地址称为目标地址。对于测距模块发送测距开始数据时而言，源地址是测距模块自身的地址，目标地址是期望基站的地址，反之，对于基站发送测距响应数据时而言，源地址是基站自身的地址，目标地址是测距模块的地址。亦即对一个信号来说，数据的发送方称为“源”，接收方称为“目标”。

步骤400、测距模块收到基站的测距响应信号并解析该测距响应信号的数据，测距模块对比测距响应信号内的唯一参数且根据对比结果发送测距完成信号，且在测距完成信号内打包步骤100中的唯一参数。

步骤500、基站收到测距完成信号并解析测距完成信号的唯一参数，基站对比测距完成信号唯一参数且根据对比结果解算出基站与测距模块本身的距离值，基站将距离值和环境监测传感器的监测数据打包发送至坐标解算器以计算测距模块的坐标并匹配相应的监测数据。

总结上述步骤的具体工作流程为：①测距模块在广播发送开始测距信号时，将源地址和目标地址一并打包在信号中；②基站在收到开始测量信号时解析信号数据，解析出此信号的源地址和目标地址，使用目标地址与自身地址比较，若不同则忽略此开始测量信号，若相同则返回响应信号，并在响应信号中加源地址和目标地址；③测距模块收到基站的响应信号时解析数据，解析出此信号中包含的源地址和目标地址，并用目标地址与自身地址比较，若不同则忽略此响应信号，若相同则返回测量完成信号，并在信号中加入源地址和目标地址数据；④基站在收到测量完成信号时，解析出此信号的源地址和目标地址，使用目标地址与自身地址比较，若不同则忽略此开始测量信号，若相同则立即解算出距离值，以备在下次测距过程中在响应数据中将此距离值一并发送给测距模块。

测距模块在发送信号后未得到期望的基站的响应时，测距模块自动放弃本次测距任务并延时准备发起新一次测距任务。

本实施方式提供了任意一台测距模块和任意一台基站之间距离的测量流程和逻辑处理方法，测距模块根据地址寄存器的基站数量和基站地址，依次循环向每台基站发起测距任务并得到该测距模块与每台基站之间的实时距离值。

多测距模块+多基站协调测距方法，规避了模块间的信号干扰，理论上可实现不限数量的测距模块同时工作的目的。

进一步的，基站三维平面坐标解算任一个测距模块与至少两个基站之间的距离值，且基站传输到坐标解算器的信息均包含有基站与测距模块之间的距离、测距模块的地址信息以及基站的地址信息。

在步骤500中，基站三维平面坐标解算任一个测距模块与至少三个基站之间的距离值，且基站传输到坐标解算器的信息均包含有基站与测距模块之间的距离、测距模块的地址信息以及基站的地址信息。

坐标解算器对基站发送的信息包的处理步骤为：

1、对该测距模块与所有基站的距离值进行排序，找出与该测距模块距离最短的两个基站进行平面距离交汇计算；

2、两个基站的坐标以及两个基站与该测距模块之间的距离为已知常数，利用利用三元方程式计算得到此测距模块的三维平面坐标；

3、坐标解算器将每个环境监测点位的三维平面坐标和该环境监测点位的监测数据发送到服务器进行处理和展示。

还需要补充说明的是，测距模块的内存中保存距离值为本测距模块与各基站之间的距离值，基站的内存中保存距离值为此基站与各测距模块之间的距离值，在每次测距完成后均会更新到对应的内存中。同时，基站会根据特定寄存器的设置值来决定是否输出内存中的实时值以及以何种数据形式输出，不同的寄存器值分别对应不输出、16进制输出和字符串输出。需要输出距离值时均在每次测距完成后通过自身的数字接口输出。

测距模块和基站的内部同步存储有每个距离值的最后更新时间值，若超过预定时间(特定的寄存器)未得到更新的数据会自动清空，且测距模块和基站输出数据时仅输出未被清空的距离值，数据包中同时包含自身地址、距离值以及每个距离值的目标地址值。

因此本实施方式基于距离交汇原理实现了多基站冗余坐标定位算法和实施方法，在进行高精度定位的同时，可利用无线网络实现用户数据传输，运用单片机程序控制逻辑实现了多种数据输出协议，通过工作逻辑和特定的通讯协议，使基站和测距模块数量不受限制，且解决了基于相同定位技术中设备过多时无线信号相互干扰的问题，同时“测点”实时测距并将实时测量到的温度和湿度数据在测距过程中以自定义数据的形式发送给基站，基站汇总后将这些距离和传感数据发送给坐标解算器，坐标解算完成后一并将传感数据发送给坐标服务器处理。

进一步的，同样的结构可进行楼宇内环境的三维监测，无论流动站为静止或者移动状态，均可在三维空间内得到当前所在位置的传感数据，进一步的绘制为动态的空气质量三维分布图。

以上实施例仅为本申请的示例性实施例，不用于限制本申请，本申请的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本申请的实质和保护范围内，对本申请做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本申请的保护范围内。

Claims (10)

1.一种三维空间环境监测系统，其特征在于：包括多个环境监测点位、至少三个具有固定坐标的基站(2)以及坐标解算器(3)；

所述环境监测点位均匀分布在待测环境的每个层位，所述环境监测点位由环境监测传感器(13)以及用于确定所述环境监测传感器(13)的位置的测距模块(1)组成；

所述测距模块(1)与所述基站(2)利用通讯交互完成一次测距流程并获得所述基站(2)与所述测距模块(1)之间的距离值，所述环境监测传感器(13)用于监测当前位置的温度、湿度以及空气质量；

所述基站(2)将与每个所述测距模块(1)之间的距离值以及每个测距模块(1)的监测数据汇总打包发送到所述坐标解算器(3)，所述坐标解算器(3)计算每个所述测距模块(1)的坐标位置并将传感数据发送给服务器进行数据处理。

2.根据权利要求1所述的一种三维空间环境监测系统，其特征在于：所述测距模块(1)和所述基站(2)分别均包括逻辑控制单元(4)、升降压稳压电路(5)和超宽带飞行时间计时模块(6)，且所述基站(2)的逻辑控制单元(4)还连接有无线通讯模块(7)和有线通讯模块(8)；

所述测距模块(1)的逻辑控制单元(4)连接有有线通讯模块(8)，所述环境监测传感器(13)通过有线通讯模块(8)与所述测距模块(1)连接以将所述监测数据发送到所述测距模块(1)。

3.根据权利要求1所述的一种三维空间环境监测系统，其特征在于：所述坐标解算器(3)包括微控制单元(9)、与所述微控制单元(9)连接的数据传输模块(10)以及供电电源(11)，所述基站(2)分别通过所述有线通讯模块(8)或无线通讯模块(7)与所述坐标解算器(3)对应的所述数据传输模块(10)进行数据交互，所述坐标解算器(3)接收所述基站(2)发送的数据包并计算与所述基站(2)进行通讯交互的所有测距模块(1)的坐标位置。

4.根据权利要求3所述的一种三维空间环境监测系统，其特征在于：所述微控制单元(9)连接的数据传输模块(10)包括数字接口(1001)和无线模块(1002)，所述坐标解算器(3)通过所述数字接口(1001)或者无线模块(1002)连接有服务器，所述坐标解算器(3)将计算的每个所述测距模块(1)的坐标位置在所述服务器上进行展示。

5.一种三维空间环境监测系统的定位方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤100、将多个测距模块、至少三个基站和坐标解算器组成基站定位系统，并且创建关于所述基站定位系统的三维平面坐标系以确定每个所述基站的坐标值；

步骤200、所述测距模块主动以广播方式向所有基站发送测距开始信号，且在所述测距开始信号内打包识别所述测距模块和期望的所述基站的唯一参数；

步骤300、所述基站接收测距开始信号并解析该信号数据，所述基站对比所述测距开始信号内的唯一参数且根据对比结果生成测距响应信号，且在所述测距响应信号内镜像复制所述步骤100中的唯一参数；

步骤400、所述测距模块收到所述基站的测距响应信号并解析该测距响应信号的数据，所述测距模块对比所述测距响应信号内的唯一参数且根据对比结果发送测距完成信号，且在所述测距完成信号内打包所述步骤100中的唯一参数；

步骤500、所述基站收到测距完成信号并解析所述测距完成信号的唯一参数，所述基站对比所述测距完成信号唯一参数且根据对比结果解算出所述基站与测距模块本身的距离值，所述基站将距离值和环境监测传感器的监测数据打包发送至所述坐标解算器以计算所述测距模块的坐标并匹配相应的监测数据。

6.根据权利要求5所述的一种三维空间环境监测系统的定位方法，其特征在于：在步骤200中，识别测距模块和期望基站的唯一参数分别为对应测距模块本身的源地址以及期望的基站的目标地址，所述源地址对应发送端的地址，且所述目标地址对应接收端的地址；

所述测距模块在发送信号后未得到期望的所述基站的响应时，所述测距模块自动放弃本次测距任务并延时准备发起新一次测距任务。

7.根据权利要求5所述的一种三维空间环境监测系统的定位方法，其特征在于：在步骤300中，所述基站发送测距响应信号时，所述源地址对应所述基站本身的地址，具体为所述测距开始信号中的目标地址，所述目标地址对应所述测距模块的地址，具体为所述测距开始信号中的源地址。

8.根据权利要求5所述的一种三维空间环境监测系统的定位方法，其特征在于：所述测距模块和所述基站的所述微控制单元均设有地址寄存器，且每个所述测距模块的所述地址寄存器内均存储有同一个定位系统的所有基站的模块地址值；

所述测距模块内设有测距时间寄存器，所述测距时间寄存器用于设置相邻测距发起信号的时间间隔以控制测距频率；

所述测距开始信号、所述测距响应信号以及测距完成信号中均携带源地址、目标地址以及环境监测传感器测量的温度值、湿度值以及空气质量值。

9.根据权利要求5所述的一种三维空间环境监测系统的定位方法，其特征在于：所述测距模块根据所述地址寄存器的基站数量和所述基站地址，依次循环向每台基站发起测距任务并得到该测距模块与每台所述基站之间的实时距离值。

10.根据权利要求9所述的一种三维空间环境监测系统的定位方法，其特征在于：在步骤500中，所述基站三维平面坐标解算任一个所述测距模块与至少三个所述基站之间的距离值，且所述基站传输到所述坐标解算器的信息均包含有所述基站与测距模块之间的距离、所述测距模块的地址信息以及所述基站的地址信息；

所述坐标解算器对所述基站发送的信息包的处理步骤为：

对该测距模块与所有基站的距离值进行排序，找出与该测距模块距离最短的两个基站进行平面距离交汇计算；

两个基站的坐标以及两个基站与该测距模块之间的距离为已知常数，利用利用三元方程式计算得到此测距模块的三维平面坐标；

所述坐标解算器将每个环境监测点位的三维平面坐标和该环境监测点位的监测数据发送到服务器进行处理和展示。

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