CN113382473B - 定位方法、装置、系统、设备及存储介质 - Google Patents

定位方法、装置、系统、设备及存储介质 Download PDF

Info

Publication number
CN113382473B
CN113382473B CN202110649624.6A CN202110649624A CN113382473B CN 113382473 B CN113382473 B CN 113382473B CN 202110649624 A CN202110649624 A CN 202110649624A CN 113382473 B CN113382473 B CN 113382473B
Authority
CN
China
Prior art keywords
uwb base
tag
antenna
base station
base stations
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202110649624.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113382473A (zh
Inventor
何建争
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hangzhou Hikvision Digital Technology Co Ltd
Original Assignee
Hangzhou Hikvision Digital Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hangzhou Hikvision Digital Technology Co Ltd filed Critical Hangzhou Hikvision Digital Technology Co Ltd
Priority to CN202110649624.6A priority Critical patent/CN113382473B/zh
Publication of CN113382473A publication Critical patent/CN113382473A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113382473B publication Critical patent/CN113382473B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W64/00—Locating users or terminals or network equipment for network management purposes, e.g. mobility management
    • H04W64/006—Locating users or terminals or network equipment for network management purposes, e.g. mobility management with additional information processing, e.g. for direction or speed determination
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)

Abstract

本申请实施例公开了一种定位方法、装置、系统、设备及存储介质，属于安防技术领域。在该方法中，标签具有多个天线，该多个天线中的第一天线与第二天线之间的距离小于电磁波信号的波长的一半，之后获取多个相位差，相位差为通过第一天线和第二天线在不同时刻分别接收到对应UWB基站发射的电磁波信号的相位之间的差值，基于该多个相位差，确定该多个UWB基站中的每个UWB基站相对于标签的角度，得到多个第一角度，根据该多个UWB基站的位置信息，通过该多个第一角度，确定标签的位置信息，以对具有标签的目标对象进行定位。本申请实施例通过UWB基站相对于标签的角度即可确定标签的位置信息，进而能够实现具有标签的目标对象的定位。

Description

定位方法、装置、系统、设备及存储介质
技术领域
本申请实施例涉及安防技术领域，特别涉及一种定位方法、装置、系统、设备及存储介质。
背景技术
在安防领域中，因为各种原因，经常需要对目标对象进行定位。比如，对易走失人员进行定位，或者，对于仓储物流领域来说，对物流园区内的人员、车辆、叉车等进行定位，又或者，对于公共场所来说，对用户进行定位，从而为用户提供导航路径等等。因此，如何进行定位成为目前大家所关注的重点。
发明内容
本申请实施例提供了一种定位方法、装置、系统、设备及存储介质，可以确定标签的位置信息，进而能够实现具有标签的目标对象的定位。所述技术方案如下：
一方面，提供了一种定位方法，所述方法包括：
获取多个相位差，所述多个相位差与多个超带宽UWB基站一一对应，所述相位差是指通过标签上的第一天线和第二天线在不同时刻分别接收到对应UWB基站发射的电磁波信号的相位之间的差值，其中，所述标签具有多个天线，所述多个天线包括所述第一天线和所述第二天线，且所述第一天线与所述第二天线之间的距离小于电磁波信号的波长的一半；
基于所述多个相位差，确定所述多个UWB基站中的每个UWB基站相对于所述标签的角度，得到多个第一角度；
根据所述多个UWB基站的位置信息，通过所述多个第一角度，确定所述标签的位置信息，以对具有所述标签的目标对象进行定位。
可选地，所述多个UWB基站的位置信息是指在二维坐标系中的位置坐标，所述二维坐标系是指以所述标签所处位置为坐标原点建立的坐标系；
所述根据所述多个UWB基站的位置信息，通过所述多个第一角度，确定所述标签的位置信息，包括：
以所述二维坐标系的横轴正方向为起始方向，根据所述多个UWB基站中每个UWB基站的位置坐标，构建每个UWB基站对应的第一关联关系，所述第一关联关系是指所述标签的位置坐标与相应UWB基站对应的第二角度之间的关联关系，所述第二角度是指相应UWB基站与所述二维坐标系的横轴正方向之间的夹角；
将所述多个第一角度转换为每个UWB基站相对于所述第一天线与所述第二天线的连线方向的角度，得到多个第三角度；
基于所述多个第三角度，构建每个UWB基站对应的第二关联关系，所述第二关联关系是指所述第二角度与第四角度之间的关联关系，所述第四角度是指所述标签的朝向与所述二维坐标系的横轴正方向之间的夹角；
基于构建得到的多个第一关联关系和多个第二关联关系，确定所述标签的位置坐标。
可选地，所述基于构建得到的多个第一关联关系和多个第二关联关系，确定所述标签的位置坐标之后，还包括：
确定所述第四角度，将所述第四角度确定为所述标签的方位角。
可选地，所述多个UWB基站的天线辐射范围存在交叠区域且覆盖各个方向；
所述根据所述多个UWB基站的位置信息，通过所述多个第一角度，确定所述标签的位置信息，包括：
根据所述多个UWB基站中每个UWB基站的天线辐射范围，预测所述标签所在的区域，得到标签预测区域；
基于所述多个UWB基站中每个UWB基站的位置信息，以所述多个UWB基站中每个UWB基站的位置为起点，按照相应UWB基站对应的第一角度，朝向所述标签预测区域绘制一条射线，得到多条射线；
将所述多条射线的交点所在位置的位置信息确定为所述标签的位置信息。
可选地，所述根据所述多个UWB基站的位置信息，通过所述多个第一角度，确定所述标签的位置信息之后，还包括：
将所述标签的位置信息作为所述目标对象在当前时刻的位置信息；
获取所述目标对象在当前时刻之前的多个时刻的位置信息；
基于所述目标对象在当前时刻之前的多个时刻的位置信息，以及所述目标对象在当前时刻的位置信息，确定所述目标对象的运动轨迹。
另一方面，提供了一种定位装置，所述装置包括：
第一获取模块，用于获取多个相位差，所述多个相位差与多个UWB基站一一对应，所述相位差是指通过标签上的第一天线和第二天线在不同时刻分别接收到对应UWB基站发射的电磁波信号的相位之间的差值，其中，所述标签具有多个天线，所述多个天线包括所述第一天线和所述第二天线，且所述第一天线与所述第二天线之间的距离小于电磁波信号的波长的一半；
第一确定模块，用于基于所述多个相位差，确定所述多个UWB基站中的每个UWB基站相对于所述标签的角度，得到多个第一角度；
定位模块，用于根据所述多个UWB基站的位置信息，通过所述多个第一角度，确定所述标签的位置信息，以对具有所述标签的目标对象进行定位。
可选地，所述多个UWB基站的位置信息是指在二维坐标系中的位置坐标，所述二维坐标系是指以所述标签所处位置为坐标原点建立的坐标系；
所述定位模块具体用于：
以所述二维坐标系的横轴正方向为起始方向，根据所述多个UWB基站中每个UWB基站的位置坐标，构建每个UWB基站对应的第一关联关系，所述第一关联关系是指所述标签的位置坐标与相应UWB基站对应的第二角度之间的关联关系，所述第二角度是指相应UWB基站与所述二维坐标系的横轴正方向之间的夹角；
将所述多个第一角度转换为每个UWB基站相对于所述第一天线与所述第二天线的连线方向的角度，得到多个第三角度；
基于所述多个第三角度，构建每个UWB基站对应的第二关联关系，所述第二关联关系是指所述第二角度与第四角度之间的关联关系，所述第四角度是指所述标签的朝向与所述二维坐标系的横轴正方向之间的夹角；
基于构建得到的多个第一关联关系和多个第二关联关系，确定所述标签的位置坐标。
可选地，所述定位模块还用于：
确定所述第四角度，将所述第四角度确定为所述标签的方位角。
可选地，所述多个UWB基站的天线辐射范围存在交叠区域且覆盖各个方向；
所述定位模块具体用于：
根据所述多个UWB基站中每个UWB基站的天线辐射范围，预测所述标签所在的区域，得到标签预测区域；
基于所述多个UWB基站中每个UWB基站的位置信息，以所述多个UWB基站中每个UWB基站的位置为起点，按照相应UWB基站对应的第一角度，朝向所述标签预测区域绘制一条射线，得到多条射线；
将所述多条射线的交点所在位置的位置信息确定为所述标签的位置信息。
可选地，所述装置还包括：
第二确定模块，用于将所述标签的位置信息作为所述目标对象在当前时刻的位置信息；
第二获取模块，用于获取所述目标对象在当前时刻之前的多个时刻的位置信息；
第三确定模块，用于基于所述目标对象在当前时刻之前的多个时刻的位置信息，以及所述目标对象在当前时刻的位置信息，确定所述目标对象的运动轨迹。
另一方面，提供了一种定位系统，所述定位系统包括多个超带宽UWB基站和多个标签，所述多个UWB基站中的任一UWB基站用于实现上述的定位方法的步骤，或者，所述多个标签中的任一标签用于实现上述的定位方法的步骤。
另一方面，提供了一种定位系统，所述定位系统包括多个超带宽UWB基站、多个标签和电子设备，所述电子设备用于实现上述的定位方法的步骤。
另一方面，提供了一种电子设备，所述电子设备包括处理器和存储器，所述存储器用于存放计算机程序，所述处理器用于执行所述存储器上所存放的程序，以实现上述所述的定位方法的步骤。
另一方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述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所述的定位方法的步骤。
另一方面，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所述的定位方法的步骤。
本申请实施例提供的技术方案至少可以带来以下有益效果：
在本申请实施例中，UWB基站发射电磁波信号，位于UWB基站覆盖范围内的标签可以通过自身的多个天线分别接收该电磁波信号，从而确定相位差，按照相位差确定UWB基站相对于标签的第一角度之后，即可确定标签的位置信息，实现标签的定位，进而能够实现具有标签的目标对象的定位。
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实施环境的示意图；
图2是本申请实施例提供的一种定位方法的流程图；
图3是本申请实施例提供的一种确定UWB基站相对于标签的角度的原理示意图；
图4是本申请实施例提供的一种进行角度转换的原理示意图；
图5是本申请实施例提供的一种确定标签位置的原理示意图；
图6是本申请实施例提供的另一种确定标签位置的原理示意图；
图7是本申请实施例提供的一种定位装置的结构示意图；
图8是本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。
在对本申请实施例提供的定位方法进行详细地解释说明之前，先对本申请实施例提供的应用场景和实施环境进行介绍。
UWB(Ultra-WideBand，超宽带)技术是一种以超短电磁能量窄脉冲作为信息载体的无载波通信技术。其特点是在非常宽的带宽内发送低功率信号，具有对信道衰落不敏感、发射信号功率谱密度低、有低截获能力、系统复杂度低、能提供厘米级的定位精度等优点。因此，在本申请实施例中，可以采用UWB技术对目标对象进行定位。
另外，在安防领域中进行目标定位的场景包括多种，接下来对其中的几种进行简单介绍。
1、工业生产场景
在工业生产中，通过在工厂内部布设UWB基站，UWB基站大范围覆盖工厂，并且对工厂内员工、物资、周转车等部署标签，进而通过本申请实施例提供的方法对工厂内员工、物资、周转车等实行精确定位。便于实现历史轨迹查询、电子围栏报警、导航管理、生产调度等功能，节约管理成本，提高生产率。
2、仓储物流场景
通过在物流园区布设UWB基站，UWB基站大范围覆盖物流园区，并且对物流园区内的人员、车辆、叉车等部署标签，进而通过本申请实施例提供的方法对物流园区内的人员、车辆、叉车等进行实时精确定位。便于实现历史轨迹查询、电子围栏报警、导航管理、叉车防撞等功能，对仓储货物位置的监管，可查看物品位置、所属仓库等数据，节约管理成本，防止物资设备的丢失，避免人员串岗，叉车闲置等情况发生。
3、体育运动场景
通过在足球场、篮球场、游泳馆等运动场所内布设UWB基站，UWB基站覆盖场地范围，并且对运动员、足球、篮球等部署标签，进而通过本申请实施例提供的方法对运动员、足球、篮球等进行实时精确定位。便于实现定位高速运动目标、实时数据收集、赛后数据分析管理等功能，为体育训练提供数据支撑。
4、交通运输场景
通过在公路隧道、铁路隧道、地下管廊等布设UWB基站，UWB基站大范围覆盖公路隧道、铁路隧道、地下管廊等区域，并对这些区域内的人员、工作车等部署标签，进而通过本申请实施例提供的方法对这些区域内的人员、工作车等进行实时精确定位。而且，在隧道施工现场，将标签集成至员工胸卡、安全帽等穿戴设备内，可以提供风险管控、人员管理、实时显示、应急救援等功能，准确定位工人位置，保障工人施工安全、施工质量、施工进度。
5、机场场景
通过在机场布设UWB基站，UWB基站大范围覆盖机场区域，并对机场人员、车辆、叉车、检修工具等部署标签，进而通过本申请实施例提供的方法对机场人员、车辆、叉车、检修工具等进行实时精确定位。便于实现车辆调度、电子围栏报警、导航管理等功能，有效避免跑道入侵，提升机场数字化能力。
对于机场管理方面，通过定位来分析不同区域旅客人员密度信息，能够加快测量排队进度，精简乘客流量、减少整个机场拥堵的发生。另外，可以针对登机口变更和起飞延迟情况发送实时通知，以及向附近乘客发送促销宣传信息等。
如果机场方在检查行李时，无法确定物品可疑性，可以在物品上贴上定位标签，利用室内定位技术进行跟踪，只要发现该物品进入了不该进入的区域，立刻报警。
请参考图1，图1是根据一示例性实施例示出的一种实施环境的示意图。该实施环境包括多个UWB基站101和标签102，UWB基站101可以与标签102进行通信连接。
其中，UWB基站101具有天线，UWB基站101通过该天线发射电磁波信号。为了避免各个UWB基站间发射的电磁信号相互干扰，在本申请实施例中，该多个UWB基站可以分时向标签发射电磁波信号。也即是，该多个UWB基站可以在不同的时刻向标签发射电磁波信号。
标签102具有多个天线，该多个天线中存在两个天线之间的距离小于电磁波信号的波长的一半。也就是说，只要该多个天线中存在两个天线之间的距离小于电磁波信号的波长的一半即可，无需每两个天线之间的距离均小于电磁波信号的波长的一半。标签102通过该多个天线分别接收UWB基站101发射的电磁波信号。
当标签102通过该多个天线分别接收到各个UWB基站101发射的电磁波信号之后，可以将标签102作为执行主体，按照本申请实施例提供的方法确定标签的位置信息，从而对具有该标签的目标对象进行定位。或者，当标签102通过该多个天线分别接收到各个UWB基站101发射的电磁波信号之后，也可以将该多个UWB基站101中的任一UWB基站101作为执行主体，按照本申请实施例提供的方法确定标签的位置信息，从而对具有该标签的目标对象进行定位。当然，当标签102通过该多个天线分别接收到各个UWB基站101发射的电磁波信号之后，还可以将其他的电子设备作为执行主体，按照本申请实施例提供的方法确定标签的位置信息，从而对具有该标签的目标对象进行定位。
其中，标签102可以集成在任何一种电子设备中，本申请实施例可以通过对标签的定位，从而实现对电子设备的定位。或者说，本申请实施例可以通过对标签的定位，从而实现对携带电子设备的目标对象的定位。集成有标签的电子设备可以为PC(PersonalComputer，个人计算机)、手机、智能手机、PDA(Personal Digital Assistant，个人数字助手)、可穿戴设备、掌上电脑PPC(Pocket PC)、平板电脑、智能车机、智能电视、智能音箱等。
本领域技术人员应能理解上述电子设备仅为举例，在不同的应用场景中，该电子设备的形态可能不同，只要集成有标签的电子设备如可适用于本申请实施例，也应包含在本申请实施例保护范围以内，并在此以引用方式包含于此。
接下来对本申请实施例提供的定位方法进行详细的解释说明。
请参考图2，图2是本申请实施例提供的一种定位方法的流程图。在本申请实施例中，标签具有多个天线，该多个天线中的第一天线与第二天线之间的距离小于电磁波信号的波长的一半。该方法包括如下步骤。
基于前文描述，本申请实施例提供的定位方法可以通过标签来实现，也可以通过UWB基站来实现，还可以通过除标签和UWB基站之外的其他电子设备来实现。下面以除标签和UWB基站之外的其他电子设备为例，对本申请实施例提供的定位方法进行详细地解释说明。
步骤201：电子设备获取多个相位差，该多个相位差与多个UWB基站一一对应，该相位差是指通过标签上的第一天线和第二天线在不同时刻分别接收到对应UWB基站发射的电磁波信号的相位之间的差值。
当需要对目标对象进行定位时，通常可以通过目标对象携带标签。比如，当目标对象为车辆时，可以在该车辆上部署标签。当目标对象为用户时，可以在用户携带的电子设备中集成标签。
这样，该多个UWB基站可以发射电磁波信号，标签通过自身的多个天线分别接收各个UWB基站发射的电磁波信号，进而按照本申请实施例提供的方法，对标签进行定位，从而实现对目标对象的定位。
由于标签具有多个天线，该多个天线均能够接收到UWB基站发射的电磁波信号，也就是说，对于一个UWB基站来说，当这个UWB基站发射电磁波信号之后，该标签通过该多个天线分别能接收到一个电磁波信号。但是，该标签上的各个天线之间存在一定的距离，这样，各个天线与UWB基站之间的距离就会不同，因此，通过各个天线接收到的电磁波信号的相位也不同。
对于该多个UWB基站来说，通过每个UWB基站发射的电磁波信号确定对应的相位差的方式相同，接下来以其中一个UWB基站为例，对确定相位差的方式进行介绍。为了便于描述，将该UWB基站称为第一UWB基站。
电子设备确定第一UWB基站对应的相位差的实现方式包括：获取该标签上的第一天线接收到第一UWB基站发射的电磁波信号的相位，得到第一相位，获取该标签上的第二天线接收到第一UWB基站发射的电磁波信号的相位，得到第二相位。确定第一相位与第二相位之间的差值，得到与第一UWB基站对应的相位差。
在本申请实施例中，可以从该标签上的多个相位中随机选择天线间的距离小于电磁波信号的波长一半的两个天线作为第一天线和第二天线。但是，对于距离较近的两个天线来说，通过这两个天线接收到的电磁波信号的相位相差较小，从而可能会影响后续的定位精度。因此，还可以从该标签上的多个相位中选择距离相差较远且天线间的距离小于电磁波信号的波长的一半的两个天线作为第一天线和第二天线，从而保证这两个天线接收到的电磁波信号的相位差较大，从而提高后续的定位精度。
需要说明的是，当标签上的各个天线接收到第一UWB基站发射的电磁波信号之后，该标签可以选择第一天线和第二天线，并按照上述方法确定与第一UWB基站对应的相位差，然后将该相位差发送给电子设备。当然，该标签可以获取各个天线分别接收到第一UWB基站发射的电磁波信号的相位得到多个相位之后，选择第一天线和第二天线，从而从该多个相位中确定第一相位和第二相位，并将第一相位和第二相位发送给电子设备，由电子设备按照上述方法确定与第一UWB基站对应的相位差。
值得注意的是，在标签上的两个天线之间的距离大于电磁波信号的波长的一半的情况下，通过这两个天线接收到的电磁波信号的相位可能存在重复，因此，在本申请实施例中，标签上的多个天线中存在两个天线之间的距离小于电磁波信号的波长的一半，这样，通过天线间距离小于电磁波信号的波长的一半的两个天线接收到的电磁波信号的相位就不会存在重复。
另外，为了避免各个UWB基站间发射的电磁信号相互干扰，在本申请实施例中，该多个UWB基站可以分时向标签发射电磁波信号。也即是，该多个UWB基站可以在不同的时刻向标签发射电磁波信号。
步骤202：电子设备基于该多个相位差，确定该多个UWB基站中每个UWB基站相对于该标签的角度，得到多个第一角度。
在电子设备获取到该多个相位差之后，可以基于该多个相位差，确定该多个UWB基站中每个UWB基站相对于该标签的角度，从而得到与该多个UWB基站一一对应的多个第一角度。其中，基于该多个相位差确定该多个UWB基站中每个UWB基站相对于该标签的角度的实现方式包括多种，接下来对其中的一种进行介绍。
由于电子设备确定每个UWB基站相对于该标签的角度的实现方式相同，因此接下来以其中的一个UWB基站为例，对电子设备确定该UWB基站相对于该标签的角度的实现方式进行介绍。为了便于理解，还是将该UWB基站称为第一UWB基站。
电子设备确定第一UWB基站相对于该标签的角度的实现过程包括：确定第一天线与第二天线之间的距离，基于第一UWB基站对应的相位差、第一天线与第二天线之间的距离，以及电磁波信号的波长，通过如下公式(1)确定第一UWB基站相对于该标签的角度，也即是，第一UWB基站对应的第一角度。
Figure BDA0003111229960000101
其中，在上述公式(1)中，θ是指UWB基站相对于标签的角度，d是指第一天线与第二天线之间的距离，α是指UWB基站对应的相位差，λ是指电磁波信号的波长。
请参考图3，距离差p、用于确定相位差的两个天线之间的距离d、UWB基站相对于标签的角度θ、以及UWB基站对应的相位差α之间的关系可以通过如下公式(2)表示。
Figure BDA0003111229960000111
通过对上述关系式进行推导，能够得出上述公式(1)。也即是，本申请实施例通过上述公式(1)确定出的第一角度是以用于确定相位差的两个天线中的一个天线作为基准天线来确定的，且该第一角度是UWB基站与基准天线的法线方向之间的夹角。
在本申请实施例中，可以将第一天线作为基准天线，也可以将第二天线作为基准天线，本申请实施例对此不作限定。
步骤203：电子设备根据该多个UWB基站的位置信息，通过该多个第一角度，确定该标签的位置信息，以对具有该标签的目标对象进行定位。
根据该多个UWB基站的位置信息，通过该多个第一角度，确定该标签的位置信息的实现方式包括多种，接下来对其中的两种实现方式进行介绍。
第一种实现方式，该多个UWB基站的位置信息是指在二维坐标系中的位置坐标，该二维坐标系是指以标签所处位置为坐标原点建立的坐标系。电子设备以二维坐标系的横轴正方向为起始方向，根据该多个UWB基站中每个UWB基站的位置坐标，构建每个UWB基站对应的第一关联关系，第一关联关系是指标签的位置坐标与相应UWB基站对应的第二角度之间的关联关系，第二角度是指相应UWB基站与二维坐标系的横轴正方向之间的夹角。将该多个第一角度转换为每个UWB基站相对于第一天线与第二天线的连线方向的角度，得到多个第三角度，基于该多个第三角度，构建每个UWB基站对应的第二关联关系，第二关联关系是指第二角度与第四角度之间的关联关系，第四角度是指标签的朝向与二维坐标系的横轴正方向之间的夹角。基于构建得到的多个第一关联关系和多个第二关联关系，确定标签的位置坐标。
其中，电子设备可以按照下述公式(3)，将该多个第一角度转换为每个UWB基站相对于第一天线与第二天线的连线方向的角度，得到多个第三角度。
Figure BDA0003111229960000121
其中，在上述公式中，γi是指第i个UWB基站相对于第一天线与第二天线的连线方向的角度，即第三角度；θi是指第i个UWB基站相对于标签的角度，即第一角度；n是指该多个UWB基站的数量；fθ(·)是指角度变换函数。
角度变换函数在不同的情况下对应不同的形式。为了便于描述，将上述第一天线与第二天线中除基准天线之外的天线称为比较天线，当第i个UWB基站与比较天线位于基准天线的法线方向的同一侧时，角度变换函数是指90°-θi，当第i个UWB基站与比较天线位于基准天线的法线方向的不同侧时，角度变换函数是指90°+θi。
比如，请参考图4，将第一天线作为基准天线，将第二天线作为比较天线，UWB基站1、UWB基站2、UWB基站3和UWB基站4分别向标签发射电磁波信号，UWB基站1和UWB基站2与比较天线位于基准天线的法线方向的不同侧，此时，γ1＝90°+θ1，γ2＝90°+θ2。UWB基站3和UWB基站4与比较天线位于基准天线的法线方向的同一侧，此时，γ3＝90°-θ3，γ4＝90°-θ4。
作为一种示例，电子设备以二维坐标系的横轴正方向为起始方向，根据该多个UWB基站中每个UWB基站的位置坐标，构建的每个UWB基站对应的第一关联关系如下述公式(4)所示。电子设备基于该多个第三角度，构建的每个UWB基站对应的第二关联关系如下述公式(5)所示：
Figure BDA0003111229960000122
Figure BDA0003111229960000123
其中，在上述公式中，
Figure BDA0003111229960000124
是指第i个UWB基站与二维坐标系的横轴正方向之间的夹角，即第二角度；(xtag，ytag)是指标签的位置坐标；(xi，yi)是指第i个UWB基站的位置坐标；
Figure BDA0003111229960000131
是指象限角度变换函数；β是指标签的朝向与二维坐标系的横轴正方向之间的夹角，即第四角度。
象限角度变换函数在不同的情况下也对应不同的形式。即，当第i个UWB基站位于上述二维坐标系中的第一象限时，象限角度变换函数是指
Figure BDA0003111229960000132
当第i个UWB基站位于上述二维坐标系中的第二象限时，象限角度变换函数是指/>
Figure BDA0003111229960000133
当第i个UWB基站位于上述二维坐标系中的第三象限时，象限角度变换函数是指
Figure BDA0003111229960000134
当第i个UWB基站位于上述二维坐标系中的第四象限时，象限角度变换函数是指/>
Figure BDA0003111229960000135
需要说明的是，在上述公式(4)中，坐标之间的差值是指坐标的绝对值之间的差值。
由于上述公式中的β是指标签的朝向与二维坐标系的横轴正方向之间的夹角，而方位角通常是指标签的朝向与水平线之间的夹角。因此，在电子设备基于构建得到的多个第一关联关系和多个第二关联关系，确定该标签的位置坐标之后，还能够确定出第四角度，此时可以将第四角度确定为该标签的方位角。该标签的方位角也可以称为该标签的瞬时姿态朝向。
比如，请参考图5，电子设备以二维坐标系的横轴正方向为起始方向，根据该多个UWB基站中每个UWB基站的位置坐标，构建的每个UWB基站对应的第一关联关系，以及基于该多个第三角度，构建的每个UWB基站对应的第二关联关系如下述所示。其中，图中未示出
Figure BDA0003111229960000136
θ2、θ3。
Figure BDA0003111229960000141
Figure BDA0003111229960000142
第二种实现方式，该多个UWB基站的天线辐射范围存在交叠区域且覆盖各个方向。电子设备根据该多个UWB基站中每个UWB基站的天线辐射范围，预测该标签所在的区域，得到标签预测区域。基于该多个UWB基站中每个UWB基站的位置信息，以该多个UWB基站中每个UWB基站的位置为起点，按照相应UWB基站对应的第一角度，朝向标签预测区域绘制一条射线，得到多条射线。将该多条射线的交点所在位置的位置信息确定为该标签的位置信息。
在本申请实施例中，该多个UWB基站中的每个UWB基站上的天线可以定向发射电磁波信号，也可以全向发射电磁波信号，而且，该多个UWB基站的天线辐射范围存在交叠区域且覆盖各个方向，因此，通过该多个UWB基站中每个UWB基站的天线辐射范围，能够预测得到该标签所在的区域。也即是，将该多个UWB基站的天线辐射范围的交叠区域确定为该标签所在的区域。
另外，在预测出该标签所在的区域之后，即标签预测区域，由于上述步骤确定出该多个UWB基站中每个UWB基站相对于该标签的第一角度，因此，以该多个UWB基站中每个UWB基站的位置为起点，按照相应UWB基站对应的第一角度，朝向标签预测区域绘制一条射线之后，能够将绘制得到的多条射线的交点所在位置的位置信息确定为该标签的位置信息。
比如，请参考图6，图6中以UWB基站为圆心的圆形区域是指UWB基站的天线辐射范围，且UWB基站1、UWB基站2、UWB基站3和UWB基站4的天线辐射范围的交叠区域为区域A(图6中的虚线填充区域)，电子设备将区域A确定为该标签所在的区域。然后，以该多个UWB基站中每个UWB基站的位置为起点，按照相应UWB基站对应的第一角度，朝向区域A绘制一条射线。之后，将这4条射线的交点所在位置的位置信息确定为该标签的位置信息。
由于电子设备通过上述方法能够确定出标签的位置信息，因此，电子设备根据该多个UWB基站的位置信息，通过该多个第一角度，确定出该标签的位置信息之后，还可以将该标签的位置信息作为目标对象在当前时刻的位置信息，获取目标对象在当前时刻之前的多个时刻的位置信息。然后，基于目标对象在当前时刻之前的多个时刻的位置信息，以及目标对象在当前时刻的位置信息，确定目标对象的运动轨迹。
也即是，本申请实施例不仅能对目标对象进行定位，还能够确定目标对应的运动轨迹，从而扩大了应用范围。
在本申请实施例中，UWB基站发射电磁波信号，位于UWB基站覆盖范围内的标签可以通过自身的多个天线分别接收该电磁波信号，从而确定相位差，按照相位差确定UWB基站相对于标签的第一角度之后，即可确定标签的位置信息，实现标签的定位，进而能够实现具有标签的目标对象的定位。另外，本申请实施例通过UWB基站相对于标签的第一角度即可确定标签的瞬时姿态朝向，确定方式简单。再者，通过多个UWB基站分别发射一次电磁波信号之后即可完成标签的定位，不需要UWB基站与标签之间进行多次交互，减少了交互次数，提高了定位效率。而且，在一定时间内，还能够对更多的标签进行定位。
图7是本申请实施例提供的一种定位装置的结构示意图，该定位装置可以由软件、硬件或者两者的结合实现成为电子设备的部分或者全部，该电子设备可以为上述所述的电子设备。标签具有多个天线，该多个天线中的第一天线与第二天线之间的距离小于电磁波信号的波长的一半，请参考图7，该定位装置包括：第一获取模块701、第一确定模块702和定位模块703。
第一获取模块701，用于获取多个相位差，该多个相位差与多个UWB基站一一对应，该相位差是指通过标签上的第一天线和第二天线在不同时刻分别接收到对应UWB基站发射的电磁波信号的相位之间的差值，其中，标签具有多个天线，该多个天线包括第一天线和第二天线，且第一天线与第二天线之间的距离小于电磁波信号的波长的一半；
第一确定模块702，用于基于该多个相位差，确定该多个UWB基站中的每个UWB基站相对于该标签的角度，得到多个第一角度；
定位模块703，用于根据该多个UWB基站的位置信息，通过该多个第一角度，确定该标签的位置信息，以对具有该标签的目标对象进行定位。
可选地，该多个UWB基站的位置信息是指在二维坐标系中的位置坐标，该二维坐标系是指以该标签所处位置为坐标原点建立的坐标系；
定位模块703具体用于：
以该二维坐标系的横轴正方向为起始方向，根据该多个UWB基站中每个UWB基站的位置坐标，构建每个UWB基站对应的第一关联关系，第一关联关系是指该标签的位置坐标与相应UWB基站对应的第二角度之间的关联关系，第二角度是指相应UWB基站与该二维坐标系的横轴正方向之间的夹角；
将该多个第一角度转换为每个UWB基站相对于第一天线与第二天线的连线方向的角度，得到多个第三角度；
基于该多个第三角度，构建每个UWB基站对应的第二关联关系，该第二关联关系是指第二角度与第四角度之间的关联关系，第四角度是指该标签的朝向与该二维坐标系的横轴正方向之间的夹角；
基于构建得到的多个第一关联关系和多个第二关联关系，确定该标签的位置坐标。
可选地，定位模块703还用于：
确定第四角度，将第四角度确定为该标签的方位角。
可选地，该多个UWB基站的天线辐射范围存在交叠区域且覆盖各个方向；
定位模块703具体用于：
根据该多个UWB基站中每个UWB基站的天线辐射范围，预测该标签所在的区域，得到标签预测区域；
基于该多个UWB基站中每个UWB基站的位置信息，以该多个UWB基站中每个UWB基站的位置为起点，按照相应UWB基站对应的第一角度，朝向该标签预测区域绘制一条射线，得到多条射线；
将该多条射线的交点所在位置的位置信息确定为该标签的位置信息。
可选地，该装置还包括：
第二确定模块，用于将该标签的位置信息作为目标对象在当前时刻的位置信息；
第二获取模块，用于获取目标对象在当前时刻之前的多个时刻的位置信息；
第三确定模块，用于基于目标对象在当前时刻之前的多个时刻的位置信息，以及目标对象在当前时刻的位置信息，确定目标对象的运动轨迹。
在本申请实施例中，UWB基站发射电磁波信号，位于UWB基站覆盖范围内的标签可以通过自身的多个天线分别接收该电磁波信号，从而确定相位差，按照相位差确定UWB基站相对于标签的第一角度之后，即可确定标签的位置信息，实现标签的定位，进而能够实现具有标签的目标对象的定位。另外，本申请实施例通过UWB基站相对于标签的第一角度即可确定标签的瞬时姿态朝向，确定方式简单。再者，通过多个UWB基站分别发射一次电磁波信号之后即可完成标签的定位，不需要UWB基站与标签之间进行多次交互，减少了交互次数，提高了定位效率。而且，在一定时间内，还能够对更多的标签进行定位。
需要说明的是：上述实施例提供的定位装置在进行定位时，仅以上述各功能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模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的定位装置与定位方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。
本申请实施例还提供了一种定位系统，该定位系统包括多个UWB基站和多个标签，该多个UWB基站中的任一UWB基站用于实现上述实施例所述的定位方法的步骤，或者，该多个标签中的任一标签用于实现上述实施例所述的定位方法的步骤。
或者，本申请实施例还提供了一种定位系统，该定位系统包括多个UWB基站、多个标签和电子设备，该电子设备用于实现上述实施例所述的定位方法的步骤。
图8是本申请实施例提供的一种电子设备800的结构框图。该电子设备800可以是便携式移动终端，比如：智能手机、平板电脑、MP3播放器(Moving Picture Experts GroupAudio Layer III，动态影像专家压缩标准音频层面3)、MP4(Moving Picture ExpertsGroup Audio Layer IV，动态影像专家压缩标准音频层面4)播放器、笔记本电脑或台式电脑。电子设备800还可能被称为用户设备、便携式终端、膝上型终端、台式终端等其他名称。
通常，电子设备800包括有：处理器801和存储器802。
处理器801可以包括一个或多个处理核心，比如4核心处理器、8核心处理器等。处理器801可以采用DSP(Digital Signal Processing，数字信号处理)、FPGA(Field－Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)、PLA(Programmable Logic Array，可编程逻辑阵列)中的至少一种硬件形式来实现。处理器801也可以包括主处理器和协处理器，主处理器是用于对在唤醒状态下的数据进行处理的处理器，也称CPU(Central ProcessingUnit，中央处理器)；协处理器是用于对在待机状态下的数据进行处理的低功耗处理器。在一些实施例中，处理器801可以在集成有GPU(Graphics Processing Unit，图像处理器)，GPU用于负责显示屏所需要显示的内容的渲染和绘制。一些实施例中，处理器801还可以包括AI(Artificial Intelligence，人工智能)处理器，该AI处理器用于处理有关机器学习的计算操作。
存储器802可以包括一个或多个计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是非暂态的。存储器802还可包括高速随机存取存储器，以及非易失性存储器，比如一个或多个磁盘存储设备、闪存存储设备。在一些实施例中，存储器802中的非暂态的计算机可读存储介质用于存储至少一个指令，该至少一个指令用于被处理器801所执行以实现本申请中方法实施例提供的定位方法。
在一些实施例中，电子设备800还可选包括有：外围设备接口803和至少一个外围设备。处理器801、存储器802和外围设备接口803之间可以通过总线或信号线相连。各个外围设备可以通过总线、信号线或电路板与外围设备接口803相连。具体地，外围设备包括：射频电路804、触摸显示屏805、摄像头806、音频电路807、定位组件808和电源809中的至少一种。
外围设备接口803可被用于将I/O(Input/Output，输入/输出)相关的至少一个外围设备连接到处理器801和存储器802。在一些实施例中，处理器801、存储器802和外围设备接口803被集成在同一芯片或电路板上；在一些其他实施例中，处理器801、存储器802和外围设备接口803中的任意一个或两个可以在单独的芯片或电路板上实现，本实施例对此不加以限定。
射频电路804用于接收和发射RF(Radio Frequency，射频)信号，也称电磁信号。射频电路804通过电磁信号与通信网络以及其他通信设备进行通信。射频电路804将电信号转换为电磁信号进行发送，或者，将接收到的电磁信号转换为电信号。可选地，射频电路804包括：天线系统、RF收发器、一个或多个放大器、调谐器、振荡器、数字信号处理器、编解码芯片组、用户身份模块卡等等。射频电路804可以通过至少一种无线通信协议来与其它电子设备进行通信。该无线通信协议包括但不限于：万维网、城域网、内联网、各代移动通信网络(2G、3G、4G及5G)、无线局域网和/或WiFi(Wireless Fidelity，无线保真)网络。在一些实施例中，射频电路804还可以包括NFC(Near Field Communication，近距离无线通信)有关的电路，本申请实施例对此不加以限定。
显示屏805用于显示UI(User Interface，用户界面)。该UI可以包括图形、文本、图标、视频及其它们的任意组合。当显示屏805是触摸显示屏时，显示屏805还具有采集在显示屏805的表面或表面上方的触摸信号的能力。该触摸信号可以作为控制信号输入至处理器801进行处理。此时，显示屏805还可以用于提供虚拟按钮和/或虚拟键盘，也称软按钮和/或软键盘。在一些实施例中，显示屏805可以为一个，设置在电子设备800的前面板；在另一些实施例中，显示屏805可以为至少两个，分别设置在电子设备800的不同表面或呈折叠设计；在再一些实施例中，显示屏805可以是柔性显示屏，设置在电子设备800的弯曲表面上或折叠面上。甚至，显示屏805还可以设置成非矩形的不规则图形，也即异形屏。显示屏805可以采用LCD(Liquid Crystal Display，液晶显示屏)、OLED(Organic Light-Emitting Diode,有机发光二极管)等材质制备。
摄像头组件806用于采集图像或视频。可选地，摄像头组件806包括前置摄像头和后置摄像头。通常，前置摄像头设置在电子设备的前面板，后置摄像头设置在电子设备的背面。在一些实施例中，后置摄像头为至少两个，分别为主摄像头、景深摄像头、广角摄像头、长焦摄像头中的任意一种，以实现主摄像头和景深摄像头融合实现背景虚化功能、主摄像头和广角摄像头融合实现全景拍摄以及VR(Virtual Reality，虚拟现实)拍摄功能或者其它融合拍摄功能。在一些实施例中，摄像头组件806还可以包括闪光灯。闪光灯可以是单色温闪光灯，也可以是双色温闪光灯。双色温闪光灯是指暖光闪光灯和冷光闪光灯的组合，可以用于不同色温下的光线补偿。
音频电路807可以包括麦克风和扬声器。麦克风用于采集用户及环境的声波，并将声波转换为电信号输入至处理器801进行处理，或者输入至射频电路804以实现语音通信。出于立体声采集或降噪的目的，麦克风可以为多个，分别设置在电子设备800的不同部位。麦克风还可以是阵列麦克风或全向采集型麦克风。扬声器则用于将来自处理器801或射频电路804的电信号转换为声波。扬声器可以是传统的薄膜扬声器，也可以是压电陶瓷扬声器。当扬声器是压电陶瓷扬声器时，不仅可以将电信号转换为人类可听见的声波，也可以将电信号转换为人类听不见的声波以进行测距等用途。在一些实施例中，音频电路807还可以包括耳机插孔。
定位组件808用于定位电子设备800的当前地理位置，以实现导航或LBS(LocationBased Service，基于位置的服务)。定位组件808可以是基于美国的GPS(GlobalPositioning System，全球定位系统)、中国的北斗系统或欧洲的伽利略系统的定位组件。
电源809用于为电子设备800中的各个组件进行供电。电源809可以是交流电、直流电、一次性电池或可充电电池。当电源809包括可充电电池时，该可充电电池可以是有线充电电池或无线充电电池。有线充电电池是通过有线线路充电的电池，无线充电电池是通过无线线圈充电的电池。该可充电电池还可以用于支持快充技术。
在一些实施例中，电子设备800还包括有一个或多个传感器810。该一个或多个传感器810包括但不限于：加速度传感器811、陀螺仪传感器812、压力传感器813、指纹传感器814、光学传感器815以及接近传感器816。
加速度传感器811可以检测以电子设备800建立的坐标系的三个坐标轴上的加速度大小。比如，加速度传感器811可以用于检测重力加速度在三个坐标轴上的分量。处理器801可以根据加速度传感器811采集的重力加速度信号，控制触摸显示屏805以横向视图或纵向视图进行用户界面的显示。加速度传感器811还可以用于游戏或者用户的运动数据的采集。
陀螺仪传感器812可以检测电子设备800的机体方向及转动角度，陀螺仪传感器812可以与加速度传感器811协同采集用户对电子设备800的3D动作。处理器801根据陀螺仪传感器812采集的数据，可以实现如下功能：动作感应(比如根据用户的倾斜操作来改变UI)、拍摄时的图像稳定、游戏控制以及惯性导航。
压力传感器813可以设置在电子设备800的侧边框和/或触摸显示屏805的下层。当压力传感器813设置在电子设备800的侧边框时，可以检测用户对电子设备800的握持信号，由处理器801根据压力传感器813采集的握持信号进行左右手识别或快捷操作。当压力传感器813设置在触摸显示屏805的下层时，由处理器801根据用户对触摸显示屏805的压力操作，实现对UI界面上的可操作性控件进行控制。可操作性控件包括按钮控件、滚动条控件、图标控件、菜单控件中的至少一种。
指纹传感器814用于采集用户的指纹，由处理器801根据指纹传感器814采集到的指纹识别用户的身份，或者，由指纹传感器814根据采集到的指纹识别用户的身份。在识别出用户的身份为可信身份时，由处理器801授权该用户执行相关的敏感操作，该敏感操作包括解锁屏幕、查看加密信息、下载软件、支付及更改设置等。指纹传感器814可以被设置在电子设备800的正面、背面或侧面。当电子设备800上设置有物理按键或厂商Logo时，指纹传感器814可以与物理按键或厂商Logo集成在一起。
光学传感器815用于采集环境光强度。在一个实施例中，处理器801可以根据光学传感器815采集的环境光强度，控制触摸显示屏805的显示亮度。具体地，当环境光强度较高时，调高触摸显示屏805的显示亮度；当环境光强度较低时，调低触摸显示屏805的显示亮度。在另一个实施例中，处理器801还可以根据光学传感器815采集的环境光强度，动态调整摄像头组件806的拍摄参数。
接近传感器816，也称距离传感器，通常设置在电子设备800的前面板。接近传感器816用于采集用户与电子设备800的正面之间的距离。在一个实施例中，当接近传感器816检测到用户与电子设备800的正面之间的距离逐渐变小时，由处理器801控制触摸显示屏805从亮屏状态切换为息屏状态；当接近传感器816检测到用户与电子设备800的正面之间的距离逐渐变大时，由处理器801控制触摸显示屏805从息屏状态切换为亮屏状态。
本领域技术人员可以理解，图8中示出的结构并不构成对电子设备800的限定，可以包括比图示更多或更少的组件，或者组合某些组件，或者采用不同的组件布置。
在一些实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，该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实施例中定位方法的步骤。例如，所述计算机可读存储介质可以是ROM、RAM、CD-ROM、磁带、软盘和光数据存储设备等。
值得注意的是，本申请实施例提到的计算机可读存储介质可以为非易失性存储介质，换句话说，可以是非瞬时性存储介质。
应当理解的是，实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过软件、硬件、固件或者其任意结合来实现。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。所述计算机指令可以存储在上述计算机可读存储介质中。
也即是，在一些实施例中，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所述的定位方法的步骤。
应当理解的是，本文提及的“至少一个”是指一个或多个，“多个”是指两个或两个以上。在本申请实施例的描述中，除非另有说明，“/”表示或的意思，例如，A/B可以表示A或B；本文中的“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，为了便于清楚描述本申请实施例的技术方案，在本申请的实施例中，采用了“第一”、“第二”等字样对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分。本领域技术人员可以理解“第一”、“第二”等字样并不对数量和执行次序进行限定，并且“第一”、“第二”等字样也并不限定一定不同。
以上所述为本申请提供的实施例，并不用以限制本申请，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 (12)

1.一种定位方法，其特征在于，所述方法包括：
获取多个相位差，所述多个相位差与多个超宽带UWB基站一一对应，所述相位差是指通过标签上的第一天线和第二天线在不同时刻分别接收到对应UWB基站发射的电磁波信号的相位之间的差值，其中，所述标签具有多个天线，所述多个天线包括所述第一天线和所述第二天线，且所述第一天线与所述第二天线之间的距离小于电磁波信号的波长的一半；
基于所述多个相位差，确定所述多个UWB基站中的每个UWB基站相对于所述标签的角度，得到多个第一角度，所述第一角度是所述UWB基站与基准天线的法线方向之间的夹角，所述基准天线为所述第一天线和所述第二天线中的任一天线；
根据所述多个UWB基站的位置信息，通过所述多个第一角度，确定所述标签的位置信息，以对具有所述标签的目标对象进行定位；
在所述多个UWB基站的位置信息是指在二维坐标系中的位置坐标，所述二维坐标系是指以所述标签所处位置为坐标原点建立的坐标系的情况下，所述根据所述多个UWB基站的位置信息，通过所述多个第一角度，确定所述标签的位置信息包括：
以所述二维坐标系的横轴正方向为起始方向，根据所述多个UWB基站中每个UWB基站的位置坐标，构建每个UWB基站对应的第一关联关系，所述第一关联关系是指所述标签的位置坐标与相应UWB基站对应的第二角度之间的关联关系，所述第二角度是指相应UWB基站与所述二维坐标系的横轴正方向之间的夹角；
将所述多个第一角度转换为每个UWB基站相对于所述第一天线与所述第二天线的连线方向的角度，得到多个第三角度；
基于所述多个第三角度，构建每个UWB基站对应的第二关联关系，所述第二关联关系是指所述第二角度与第四角度之间的关联关系，所述第四角度是指所述标签的朝向与所述二维坐标系的横轴正方向之间的夹角；
基于构建得到的多个第一关联关系和多个第二关联关系，确定所述标签的位置坐标。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于构建得到的多个第一关联关系和多个第二关联关系，确定所述标签的位置坐标之后，还包括：
确定所述第四角度，将所述第四角度确定为所述标签的方位角。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多个UWB基站的天线辐射范围存在交叠区域且覆盖各个方向；
所述根据所述多个UWB基站的位置信息，通过所述多个第一角度，确定所述标签的位置信息，包括：
根据所述多个UWB基站中每个UWB基站的天线辐射范围，预测所述标签所在的区域，得到标签预测区域；
基于所述多个UWB基站中每个UWB基站的位置信息，以所述多个UWB基站中每个UWB基站的位置为起点，按照相应UWB基站对应的第一角度，朝向所述标签预测区域绘制一条射线，得到多条射线；
将所述多条射线的交点所在位置的位置信息确定为所述标签的位置信息。
4.如权利要求1-3任一所述的方法，其特征在于，所述根据所述多个UWB基站的位置信息，通过所述多个第一角度，确定所述标签的位置信息之后，还包括：
将所述标签的位置信息作为所述目标对象在当前时刻的位置信息；
获取所述目标对象在当前时刻之前的多个时刻的位置信息；
基于所述目标对象在当前时刻之前的多个时刻的位置信息，以及所述目标对象在当前时刻的位置信息，确定所述目标对象的运动轨迹。
5.一种定位装置，其特征在于，所述装置包括：
第一获取模块，用于获取多个相位差，所述多个相位差与多个超带宽UWB基站一一对应，所述相位差是指通过标签上的第一天线和第二天线在不同时刻分别接收到对应UWB基站发射的电磁波信号的相位之间的差值，其中，所述标签具有多个天线，所述多个天线包括所述第一天线和所述第二天线，且所述第一天线与所述第二天线之间的距离小于电磁波信号的波长的一半；
第一确定模块，用于基于所述多个相位差，确定所述多个UWB基站中的每个UWB基站相对于所述标签的角度，得到多个第一角度，所述第一角度是所述UWB基站与基准天线的法线方向之间的夹角，所述基准天线为所述第一天线和所述第二天线中的任一天线；
定位模块，用于根据所述多个UWB基站的位置信息，通过所述多个第一角度，确定所述标签的位置信息，以对具有所述标签的目标对象进行定位；
在所述多个UWB基站的位置信息是指在二维坐标系中的位置坐标，所述二维坐标系是指以所述标签所处位置为坐标原点建立的坐标系的情况下，所述定位模块具体用于：
以所述二维坐标系的横轴正方向为起始方向，根据所述多个UWB基站中每个UWB基站的位置坐标，构建每个UWB基站对应的第一关联关系，所述第一关联关系是指所述标签的位置坐标与相应UWB基站对应的第二角度之间的关联关系，所述第二角度是指相应UWB基站与所述二维坐标系的横轴正方向之间的夹角；
将所述多个第一角度转换为每个UWB基站相对于所述第一天线与所述第二天线的连线方向的角度，得到多个第三角度；
基于所述多个第三角度，构建每个UWB基站对应的第二关联关系，所述第二关联关系是指所述第二角度与第四角度之间的关联关系，所述第四角度是指所述标签的朝向与所述二维坐标系的横轴正方向之间的夹角；
基于构建得到的多个第一关联关系和多个第二关联关系，确定所述标签的位置坐标。
6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述定位模块还用于：
确定所述第四角度，将所述第四角度确定为所述标签的方位角。
7.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述多个UWB基站的天线辐射范围存在交叠区域且覆盖各个方向；
所述定位模块具体用于：
根据所述多个UWB基站中每个UWB基站的天线辐射范围，预测所述标签所在的区域，得到标签预测区域；
基于所述多个UWB基站中每个UWB基站的位置信息，以所述多个UWB基站中每个UWB基站的位置为起点，按照相应UWB基站对应的第一角度，朝向所述标签预测区域绘制一条射线，得到多条射线；
将所述多条射线的交点所在位置的位置信息确定为所述标签的位置信息。
8.如权利要求5-7任一所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
第二确定模块，用于将所述标签的位置信息作为所述目标对象在当前时刻的位置信息；
第二获取模块，用于获取所述目标对象在当前时刻之前的多个时刻的位置信息；
第三确定模块，用于基于所述目标对象在当前时刻之前的多个时刻的位置信息，以及所述目标对象在当前时刻的位置信息，确定所述目标对象的运动轨迹。
9.一种定位系统，其特征在于，所述定位系统包括多个超带宽UWB基站和多个标签，所述多个UWB基站中的任一UWB基站用于实现权利要求1-4任一所述方法的步骤，或者，所述多个标签中的任一标签用于实现权利要求1-4任一所述方法的步骤。
10.一种定位系统，其特征在于，所述定位系统包括多个超带宽UWB基站、多个标签和电子设备，所述电子设备用于实现权利要求1-4任一所述方法的步骤。
11.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括处理器和存储器，所述存储器用于存放计算机程序，所述处理器用于执行所述存储器上所存放的程序，以实现权利要求1-4任一所述方法的步骤。
12.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述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1-4任一所述方法的步骤。
CN202110649624.6A 2021-06-10 2021-06-10 定位方法、装置、系统、设备及存储介质 Active CN113382473B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110649624.6A CN113382473B (zh) 2021-06-10 2021-06-10 定位方法、装置、系统、设备及存储介质

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110649624.6A CN113382473B (zh) 2021-06-10 2021-06-10 定位方法、装置、系统、设备及存储介质

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113382473A CN113382473A (zh) 2021-09-10
CN113382473B true CN113382473B (zh) 2023-03-24

Family

ID=77573754

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110649624.6A Active CN113382473B (zh) 2021-06-10 2021-06-10 定位方法、装置、系统、设备及存储介质

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113382473B (zh)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113820659B (zh) * 2021-11-22 2022-08-26 嘉兴温芯智能科技有限公司 无线定位方法、能量转换装置、无线定位系统和智能服装
CN114222365B (zh) * 2021-12-24 2024-03-05 杭州海康威视数字技术股份有限公司 一种基于单基站的超宽带定位方法、装置、计算单元、系统
CN114430524B (zh) * 2021-12-30 2023-09-01 杭州海康威视数字技术股份有限公司 一种超宽带基站的标定方法、装置及电子设备
CN114527456A (zh) * 2022-02-16 2022-05-24 维沃移动通信有限公司 基于uwb的运动轨迹识别方法和电子设备
CN114827890A (zh) * 2022-04-20 2022-07-29 星耀能(北京)科技有限公司 基于一体式uwb基站的三维高精度定位方法
CN115267652A (zh) * 2022-07-26 2022-11-01 Oppo广东移动通信有限公司 角度测量方法、可折叠设备、存储介质和计算机程序产品
CN114980316B (zh) * 2022-07-26 2022-10-28 北京全迹科技有限公司 一种定位系统、方法和存储介质
CN117579986A (zh) * 2022-08-08 2024-02-20 同方威视技术股份有限公司 定位信息处理方法、装置、电子设备和存储介质
CN115550841B (zh) * 2022-11-25 2023-02-24 深圳华云时空技术有限公司 一种基于uwb的测向定位方法
CN116546620B (zh) * 2023-07-07 2023-09-15 深圳派特科技有限公司 一种基于uwb的双基站定位标签的方法及系统
CN116700290B (zh) * 2023-07-12 2024-01-26 湖南人文科技学院 一种基于uwb的智能小车定位控制系统和方法
CN117197749B (zh) * 2023-09-21 2024-05-24 广东博惠建安科技有限公司 一种校园安全监控系统

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111856444A (zh) * 2020-07-30 2020-10-30 重庆市计量质量检测研究院 一种基于uwb多目标定位追踪方法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8248210B2 (en) * 2009-06-30 2012-08-21 Intermec Ip Corp. Method and system to determine the position, orientation, size, and movement of RFID tagged objects
GB201006904D0 (en) * 2010-04-26 2010-06-09 Cambridge Entpr Ltd RFID TAG location systems
US8433337B2 (en) * 2011-07-18 2013-04-30 Ting-Yueh Chin RSS-based DOA indoor location estimation system and method
US9684059B2 (en) * 2012-10-22 2017-06-20 Wifive.Co.,Ltd Device for estimating location and method for estimating location by using uplink access point
CN103984971B (zh) * 2014-05-31 2017-09-12 范志广 基于天线阵列相位差测向射频识别的无线定位方法及系统
WO2017079839A1 (en) * 2015-11-10 2017-05-18 Xco Tech Inc. System and method for ultrawideband position location
KR102428706B1 (ko) * 2017-08-31 2022-08-04 삼성전자주식회사 상대적 위치를 확인하기 위한 전자 장치 및 전자 장치 제어 방법
US10509116B2 (en) * 2018-04-26 2019-12-17 DecaWave, Ltd. Method and apparatus for determining location using phase difference of arrival
CN208636421U (zh) * 2018-07-04 2019-03-22 北京全迹科技有限公司 一种定位基站和系统
KR102644144B1 (ko) * 2018-10-31 2024-03-07 주식회사 아모텍 차량용 uwb 정밀 위치 추정 방법 및 시스템
CN109884584B (zh) * 2019-01-23 2020-10-30 李超 一种定位方法、装置及终端设备
TWI736043B (zh) * 2019-11-29 2021-08-11 財團法人金屬工業研究發展中心 多目標射頻定位系統、定位方法及初始距離量測方法
CN112731274A (zh) * 2020-12-25 2021-04-30 Oppo广东移动通信有限公司 一种角度确定方法、装置、电子设备及存储介质
CN112637951A (zh) * 2020-12-31 2021-04-09 Oppo广东移动通信有限公司 定位方法及装置、电子设备及计算机可读存储介质

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111856444A (zh) * 2020-07-30 2020-10-30 重庆市计量质量检测研究院 一种基于uwb多目标定位追踪方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN113382473A (zh) 2021-09-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113382473B (zh) 定位方法、装置、系统、设备及存储介质
WO2018205844A1 (zh) 视频监控装置、监控服务器及系统
CN111182453A (zh) 定位方法、装置、电子设备及存储介质
CN111983559A (zh) 室内定位导航方法及装置
WO2021114608A1 (en) Data labeling method and apparatus
EP3919337B1 (en) Control vehicle
CN111754386B (zh) 图像区域屏蔽方法、装置、设备及存储介质
CN113205515B (zh) 目标检测方法、装置、及计算机存储介质
CN113627413B (zh) 数据标注方法、图像比对方法及装置
US10192332B2 (en) Display control method and information processing apparatus
CN108769893A (zh) 一种终端检测方法及终端
EP4273830A1 (en) Method and apparatus for monitoring vehicle driving information
CN109813300B (zh) 一种定位方法及终端设备
CN112991439A (zh) 定位目标物体的方法、装置、电子设备及介质
CN111369684B (zh) 目标跟踪方法、装置、设备及存储介质
CN111383243B (zh) 一种跟踪目标对象的方法、装置、设备和存储介质
CN112734346B (zh) 航线覆盖范围的确定方法、装置、设备及可读存储介质
KR101613130B1 (ko) 다중 스마트폰 및 그 제어방법
CN111754564A (zh) 视频展示方法、装置、设备及存储介质
CN111462228B (zh) 光伏组件的布置位置确定方法、装置及存储介质
CN112184802B (zh) 标定框的调整方法、装置及存储介质
CN116069051B (zh) 无人机的控制方法、装置、设备及可读存储介质
CN112989868B (zh) 监控方法、装置、系统及计算机存储介质
US20230079485A1 (en) Self-retracting display device and techniques for protecting screen using drop detection
CN112731972B (zh) 轨迹管理方法、装置、设备及计算机可读存储介质

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant