CN113866711B - 定位方法、定位装置及系统、电子设备和计算机可读介质 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种定位方法、定位装置及系统、电子设备和计算机可读介质,属于通信技术领域。本发明提供的一种定位方法包括响应于目标节点返回的反馈信息,与目标节点建立连接;获取初始的位置信息;获取实时位置信息;重复上一步骤,多次获取实时位置信息;根据第一次获取的初始位置信息和多次获取的实时位置信息,对目标节点进行定位。其中,位置信息包括原节点相对其上一次的位置移动的方向和距离,目标节点返回的目标节点相对其上一次的位置移动的方向和距离,目标节点与原节点之间的距离。本发明提供的定位方法能够仅通过原节点和目标节点之间的距离,和二者各自的移动趋势对目标节点进行定位,从而能够提供一种可靠且易于实现的定位方法。
Description
技术领域
本发明属于通信技术领域,具体涉及一种定位方法、定位装置、定位系统、电子设备和计算机可读介质。
背景技术
目前在定位方法的相关技术中,通常基于卫星信号对目标进行定位,但若目标进入卫星信号较弱的区域,则无法对其进行定位。或者在相关技术中,通常通过三个不同的参考点来对目标进行三点定位,但在实际应用场景中,可能不存在三个有效的的参考点能够辅助定位,例如两个移动的船只在深海区域航行,且两船只相互接近;或不同的车辆进入卫星信号较弱的区域,车辆间互相寻找等场景,因此难以对目标进行定位。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一,提供一种定位方法,其能够仅通过原节点和目标节点之间的距离,和二者各自的移动趋势对目标节点进行定位,从而能够提供一种可靠且易于实现,适用于各种应用环境下的定位方法。
解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种定位方法,包括以下步骤:
响应于目标节点根据原节点发送的定位请求返回的反馈信息,与所述目标节点建立连接;
获取初始的位置信息,所述初始的位置信息包括所述原节点的初始位置、所述原节点与所述目标节点之间的距离;
获取实时位置信息,所述实时位置信息包括所述原节点相对其上一次的位置移动的方向和距离,所述目标节点返回的所述目标节点相对其上一次的位置移动的方向和距离,所述目标节点与所述原节点之间的距离;
重复上一步骤,多次获取所述实时位置信息;
根据第一次获取的所述初始的位置信息和多次获取的所述实时位置信息,对所述目标节点进行定位;其中,
每次获取的所述实时位置信息中,所述原节点相对其上一次的位置移动的方向、所述原节点相对其上一次的位置移动的距离、所述目标节点相对其上一次的位置移动的方向、所述目标节点相对其上一次的位置移动的距离中至少一者与上一次获取的不同。
本发明实施例提供的定位方法,通常定位目标节点需要三个以上的参考点,由于通过利用原节点和/或目标节点在移动中,原节点相对目标节点的不同位置作为不同的参考点,从而能够仅通过原节点就能对目标节点进行定位,因此大大简化了定位目标节点所需的条件,从而能够提供一种可靠且易于实现,适用于各种应用环境下的定位方法。
优选的是,响应于目标节点根据原节点发送的定位请求返回的反馈信息,与所述目标节点建立连接,具体包括:
向预设的测量范围发送定位请求;
接收所述目标节点响应于所述定位请求所返回的反馈信息,并根据所述反馈信息与所述目标节点建立连接。
优选的是,获取实时位置信息,所述实时位置信息包括所述原节点相对其上一次的位置移动的方向和距离,所述目标节点返回的所述目标节点相对其上一次的位置移动的方向和距离,所述目标节点与所述原节点之间的距离中,获取所述目标节点与所述原节点之间的距离,具体包括:
向所述目标节点发送第一测量信号;
接收所述目标节点在收到所述第一测量信号后,返回的第一回复信号;
获取发送所述第一测量信号,到接收所述第一回复信号之间的第一收发时长;
根据所述第一收发时长,结合信号的传输速度,确定所述原节点与所述目标节点之间的距离。
优选的是,向所述目标节点发送第一测量信号后,包括以下步骤:
间隔预设的发送间隔时长,向所述目标节点发送第二测量信号;
接收所述目标节点返回的第一接收时长,所述第一接收时长为所述目标节点确定的其接收所述第一测量信号和第二测量信号之间的时长;
比较所述第一接收时长和所述发送间隔时长,确定所述原节点与所述目标节点收发信号的第一时间差;
接收所述目标节点在收到所述第一测量信号后,返回的第一回复信号后,包括以下步骤:
接收第二回复信号,所述第二回复信号为所述目标节点在发送第一回复信号后,间隔预设的所述发送间隔时长发送的;
确定接收所述第一回复信号与接收所述第二回复信号之间的第二接收时长;
比较所述第二接收时长和所述发送间隔时长,确定所述原节点与所述目标节点收发信号的第二时间差。
优选的是,根据第一次获取的所述初始的位置信息和多次获取的所述实时位置信息,对所述目标节点进行定位,具体包括:
以获取的所述原节点的初始位置为原点建立坐标系;
根据获取的所述原节点相对其上一次的位置移动的方向和距离,确定获取的所述原节点的位置对应的坐标,并按照所述目标节点相对其上一次的位置移动的方向和距离,对所述原节点的坐标进行平移,得到所述原节点的平移坐标;
重复上一步骤得到多次获取的所述实时位置信息中,所述原节点的位置对应的所述平移坐标;
根据多次获取的所述实时位置信息中,所述原节点的位置对应的所述平移坐标,以及所述原节点与所述目标节点之间的距离,按照预设的算法计算所述目标节点的位置对应的坐标以对所述目标节点进行定位。
优选的是,所述预设的算法为下列方程组:
(x-x1)2+(y-y1)2+(z-z1)2=d12
(x-x2)2+(y-y2)2+(z-z2)2=d22
(x-x3)2+(y-y3)2+(z-z3)2=d32
……
(x-xn)2+(y-yn)2+(z-zn)2=dn2
其中,x1,x2……xn、y1,y2……yn、z1,z2……zn分别为各次获取的所述实时位置信息中所述原节点的位置对应的平移坐标的横、纵、竖轴坐标;d1,d2……dn为各次获取的实时位置信息中所述原节点与所述目标节点之间的距离;x、y、z分别为所述目标节点的位置对应的横、纵、竖轴坐标。
相应地,本发明实施例还提供一种定位装置,包括:
连接建立模块,其用于响应于目标节点根据原节点发送的定位请求返回的反馈信息,与所述目标节点建立连接;
初始信息获取模块,其用于获取初始的位置信息,所述初始的位置信息包括所述原节点的初始位置、所述原节点与所述目标节点之间的距离;
实时位置信息获取模块,其用于在所述初始信息获取模块获取到初始的位置信息后,获取实时位置信息,所述实时位置信息包括所述原节点相对其上一次的位置移动的方向和距离,所述目标节点返回的所述目标节点相对其上一次的位置移动的方向和距离,所述目标节点与所述原节点之间的距离;
定位计算模块,其用于根据所述初始信息获取模块获取的所述初始的位置信息,以及所述实时位置信息模块多次获取的所述实时位置信息,对所述目标节点进行定位;其中,
每次获取的所述实时位置信息中,所述原节点相对其上一次的位置移动的方向、所述原节点相对其上一次的位置移动的距离、所述目标节点相对其上一次的位置移动的方向、所述目标节点相对其上一次的位置移动的距离中至少一者与上一次获取的不同。
相应地,本发明实施例还提供一种定位系统,包括上述定位装置。
相应地,本发明实施例还提供一种电子设备,其包括:
一个或多个处理器;
存储器,其上存储有一个或多个程序,当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行,使得所述一个或多个处理器实现根据上述的定位方法;
一个或多个I/O接口,连接在所述处理器与存储器之间,用于实现所述处理器与存储器的信息交互。
相应地,本发明实施例还提供一种计算机可读介质,其上存储有计算机程序,所述程序被处理器执行时实现根据上述所述的定位方法。
附图说明
图1为本公开实施例提供的一种定位系统的系统图;
图2为本公开实施例提供的一种定位方法的流程图;
图3为本公开实施例提供的一种定位方法中部分步骤的流程图之一;
图4为本公开实施例提供的一种定位方法中部分步骤的流程图之二;
图5为本公开实施例提供的一种定位方法中部分步骤的流程图之三;
图6为本公开实施例提供的一种定位方法的原理图(平移步骤);
图7为本公开实施例提供的一种定位方法的原理图(三点定位);
图8为本公开实施例提供的一种定位装置的结构示意图;
图9为本公开实施例提供的一种电子设备的组成框图;
图10为本公开实施例提供的一种计算机可读介质的组成框图。
具体实施方式
在下文中将参考附图更充分地描述本公开实施例,但是所示的实施例可以以不同形式来体现,且不应当被解释为限于本公开阐述的实施例。反之,提供这些实施例的目的在于使本公开透彻和完整,并将使本领域技术人员充分理解本公开的范围。
本公开实施例的附图用来提供对本公开实施例的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本公开实施例一起用于解释本公开,并不构成对本公开的限制。通过参考附图对详细示例实施例进行描述,以上和其他特征和优点对本领域技术人员将变得更加显而易见,
本公开实施例可借助本公开的理想示意图而参考平面图和/或截面图进行描述。因此,可根据制造技术和/或容限来修改示例图示。
在不冲突的情况下,本公开各实施例及实施例中的各特征可相互组合。
本公开所使用的术语仅用于描述特定实施例,且不意欲限制本公开。如本公开所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关列举条目的任何和所有组合。如本公开所使用的单数形式“一个”和“该”也意欲包括复数形式,除非上下文另外清楚指出。如本公开所使用的术语“包括”、“由……制成”,指定存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件,但不排除存在或添加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或其群组。
除非另外限定,否则本公开所用的所有术语(包括技术和科学术语)的含义与本领域普通技术人员通常理解的含义相同。还将理解,诸如那些在常用字典中限定的那些术语应当被解释为具有与其在相关技术以及本公开的背景下的含义一致的含义,且将不解释为具有理想化或过度形式上的含义,除非本公开明确如此限定。
本公开实施例不限于附图中所示的实施例,而是包括基于制造工艺而形成的配置的修改。因此,附图中例示的区具有示意性属性,并且图中所示区的形状例示了元件的区的具体形状,但并不是旨在限制性的。
如图1所示,以两个用户设备(UE1和UE2)进行定位为例,第一用户设备UE1中包括原节点(定位节点),第二用户设备UE2包括目标节点(被定位节点),原节点与目标节点建立连接以进行定位。原节点和目标节点均具有射频信号发射和射频信号接收的功能。
第一方面,如图2所示,本实施例提供一种定位方法,包括以下步骤:
S1、响应于目标节点根据原节点发送的定位请求返回的反馈信息,与目标节点建立连接。
具体地,如图3所示,若原节点要进行定位,原节点需要与目标节点建立连接,S1具体可以包括:
S11、向预设的测量范围发送定位请求。
原节点向测量范围内的全方向(即360°)发送定位请求,预设的测量范围可以根据应用定位的实际场景和发射信号的设备的性能确定。进一步地,还可以预设一个第一预设范围值,若需要定位的范围较大,即若预设的测量范围大于第一预设范围值,例如在山间、海面上进行定位,则采用雷达波发送定位请求;若需要定位的范围不大,即若预设的测量范围小于或等于第一预设范围值,例如在室内进行定位,则采用超声波发送定位请求。
S12、接收目标节点响应于定位请求所返回的反馈信息,并根据反馈信息与目标节点建立连接。
原节点向测量范围内的全方向发送定位请求,若测量范围内的目标节点接收到定位请求,并同意定位,则向原节点返回反馈信息,原节点接收目标节点返回的反馈信息后,根据反馈信息和目标节点建立连接,以进行定位。
S2、获取初始的位置信息,初始的位置信息包括原节点的初始位置、原节点与目标节点之间的距离。
具体地,在第一次获取初始的位置信息时,记录当前原节点的初始位置,以及此次获取时目标节点相对于原节点的距离,得知目标节点相对于原节点的距离,即得知目标节点可能位于以原节点的初始位置为圆心、原节点与目标节点的距离为半径的圆的圆周上,原节点初始的位置可作为定位目标节点的第一个参考点。
S3、获取实时位置信息,实时位置信息包括原节点相对其上一次的位置移动的方向和距离,目标节点返回的目标节点相对其上一次的位置移动的方向和距离,目标节点与原节点之间的距离。
在第一次获取初始的位置信息后,可以重复S3多次获取实时位置信息,得到多个实时位置信息。
在原节点和/或目标节点移动的过程中,与之对应的测量装置(例如陀螺仪)会各自记录原节点和目标节点移动的方向和距离,在第一次后的每一次获取实时位置信息时,原节点当前的位置相对于上一次获取的实时位置信息中原节点的位置移动的方向和距离,即可得知当前原节点的位置,原节点还接收目标节点返回的,目标节点记录的目标节点当前的位置相对应上一次获取实时位置信息时目标节点的位置移动的方向和距离,以及当前目标节点与原节点之间的距离。
需要说明的是,每次获取实时位置信息,相比上一次获取实时位置信息,目标节点与原节点中的至少一者的位置发生改变,也即目标节点与原节点中的至少一者在移动,也即,每次获取的实时位置信息中,原节点相对其上一次的位置移动的方向、原节点相对其上一次的位置移动的距离、目标节点相对其上一次的位置移动的方向、目标节点相对其上一次的位置移动的距离中至少一者与上一次获取的不同。
S4、根据第一次获取的初始的位置信息和多次获取的实时位置信息,对目标节点进行定位。
在进行定位的时间内,目标节点与原节点中的至少一者在移动,因此,每次获取的原节点的位置可作为一个新的参考点,从而多次获取实时位置信息,可得到多个参考点,根据多个参考点与目标节点的位置关系,即可对目标节点进行定位。通常定位目标节点需要三个以上的参考点,由于通过利用原节点和/或目标节点在移动中,本实施例提供的定位方法利用原节点在不同的位置作为不同的参考点,从而能够仅通过原节点就能对目标节点进行定位,因此大大简化了定位目标节点所需的条件,从而能够提供一种可靠且易于实现,适用于各种应用环境下的定位方法。
进一步地,如图4所示,在获取实时位置信息,实时位置信息包括原节点相对其上一次的位置移动的方向和距离,目标节点返回的目标节点相对其上一次的位置移动的方向和距离,目标节点与原节点之间的距离(S3)中,获取原节点相对其上一次的位置移动的方向和距离可以通过原节点对应的测量装置,获取目标节点相对其上一次的位置移动的方向和距离,可以通过目标节点对应的测量装置记录后返回给原节点,而S3中获取目标节点与原节点之间的距离,具体可以包括:
S31、向目标节点发送第一测量信号。
S32、接收目标节点在收到第一测量信号后,返回的第一回复信号。
S33、获取发送第一测量信号到接收第一回复信号之间的第一收发时长。
S34、根据第一收发时长,结合信号的传输速度,确定原节点与目标节点之间的距离。
具体地,原节点向目标节点发送第一测量信息,并开始计时,目标节点接收到第一测量信号后,随即向原节点发送第一回复信号,原节点接收到第一回复信号后停止计时,得到第一收发时长t1,t1即为原节点发送第一测量信号到接收目标节点返回的第一回复信号之间的时长,第一接收时长t1包含了信号从原节点到目标节点,从目标节点返回到原节点的路程所花费的时间,根据电磁波信号在空气中的传播速度3×108m/s,再乘t1的二分之一,即可确定原节点与目标节点之间的距离d=(t1/2)×3×108m。为了增加测量距离的可信度,也可以重复S31~S34,多次测量原节点与目标节点的距离,再对多次测量的距离求均值,采用求均值后的距离为当前获取的实时位置信息中目标节点与原节点之间的距离。
进一步地,由于不同的用户设备的时钟(即计时器)不同,因此不同的用户设备之间存在时钟误差,为了计算时钟误差,以原节点发送信号,目标节点接收信号为例,在向目标节点发送第一测量信号(S31)之后,还可以包括以下步骤:
S301、间隔预设的发送间隔时长,向目标节点发送第二测量信号。
S302、接收目标节点返回的第一接收时长,第一接收时长为目标节点确定的其接收第一测量信号和第二测量信号之间的时长。
S303、比较第一接收时长和发送间隔时长,确定原节点与目标节点收发信号的第一时间差t11。
可以预设一个发送间隔时长,例如1000ms,作为比较第一用户设备与第二用户设备的时钟误差的参照时长,在原节点向目标节点发送第一测量信号后,间隔1000ms,再次向目标节点发送第二测量信号,目标节点在接收到第一测量信号时开始计时,在接收到第二测量信号时停止计时,得到第一接收时长t2,第一接收时长t2即为目标节点接收原节点发送的第一测量信号和第二测量信号之间的时长,比较第一接收时长t2与预设的发送间隔时长(例如1000ms)之间的差值,即可确定原节点对应的第一用户设备与目标节点对应的第二用户设备之间的时钟误差,也即第一时间差t11。
同理,以目标节点发送信号,原节点接收信号为例,再次计算时钟误差,在接收目标节点在收到第一测量信号后,返回的第一回复信号(S32)后,可以包括以下步骤:
S321、接收第二回复信号,第二回复信号为目标节点在发送第一回复信号后,间隔预设的发送间隔时长发送的。
S322、确定接收第一回复信号与接收第二回复信号之间的第二接收时长。
S323、比较第二接收时长和发送间隔时长,确定原节点与目标节点收发信号的第二时间差t12。
与上述预设同一个发送间隔时长,例如1000ms,目标节点向原节点发送第一回复信号后,间隔1000ms,再次向原节点发送第二回复信号,原节点在接收到第一回复信号时开始计时,在接收到第二回复信号时停止计时,得到第二接收时长t3,第二接收时长t3即为原节点接收目标节点发送的第一回复信号和第二回复信号之间的时长,比较第二接收时长t3与预设的发送间隔时长(例如1000ms)之间的差值,即可确定目标节点对应的第二用户设备发送信号与原节点对应的第一用户设备接收信号之间的时钟误差,也即第二时间差t12。
在确定第一时间差与第二时间差后,可以在后续中对定位结果进行优化。
需要说明的是,S2获取初始的位置信息中,获取原节点与目标节点之间的距离的步骤与S3中获取原节点与目标节点之间的距离的方法相同,也即同S31~S34所描述的步骤。
进一步地,如图5-图7所示,根据第一次获取的初始的位置信息和多次获取的实时位置信息,对目标节点进行定位(S4),具体包括:
S41、以获取的原节点的初始位置为原点建立坐标系。
以第一次获取的初始的位置信息中,原节点的初始位置为坐标系的原点建立坐标系,若原节点与目标节点位于同一海拔高度,即可视作二者的运动在同一平面内,即可建立平面坐标系,也即原节点的初始位置的坐标为(0,0),若原节点与目标节点位于不同的海拔高度,即可建立球面坐标系,包含互相垂直的x轴,y轴,z轴,也即原节点的初始位置的坐标为(0,0,0)。
S42、根据获取的原节点相对其上一次的位置移动的方向和距离,确定获取的原节点的位置对应的坐标,并按照目标节点相对其上一次的位置移动的方向和距离,对原节点的坐标进行平移,得到原节点的平移坐标。
根据当前获取的实时位置信息中原节点相对原节点上一次的位置移动的方向和距离,可确定本次获取的实时位置信息中,原节点的位置对应的坐标。为了便于说明,以第二次、第三次获取实时位置信息为例,参见图6,图6中A1为第二次获取的实时位置信息中原节点的位置,d1为第二次获取的实时位置信息中原节点的位置A1与目标节点的位置之间的距离,可知第二次获取实时位置信息时,目标节点在原节点的位置A1为圆心,半径为d1的圆的圆周上,假设此时目标节点的位置为B1;A2为第三次获取的实时位置信息中原节点的位置,d2为第三次获取的实时位置信息中原节点的位置A2与目标节点之间的距离,可知第三次获取实时位置信息时,目标节点在原节点的位置A2为圆心,半径为d2的圆的圆周上,假设此时目标节点的位置为B1,由于要将第三次实时位置信息中原节点的位置作为参考点,因此需要将第三次获取的目标节点的位置B2平移至第二次获取的目标节点的位置B1,使B1和B2重合,当前虽不能确定B2和B1的坐标,但可获取B2相对应B1运动的方向和距离,即目标节点在第三次获取实时位置信息时的位置,相对于第二次获取实时位置信息时的位置的移动向量为因此若B2平移至B1处,则为了保持A2和B2的位置关系不变,相应的A2和B2的平移量一致,也就是说,可将第三次获取的原节点的位置对应的坐标,按照第三次获取的实时位置信息中,目标节点相对应第二次的位置移动的方向与距离(即移动向量)进行平移至A2',得到原节点的平移坐标(即A2'的坐标),使B2与B1能够重合,且A2'与B1(也即平移后的B2)的位置关系,同A2于B2的位置关系,从而平移后的原节点A2'可以作为定位目标节点的一个新的参考点。
重复S42得到多次获取的实时位置信息中,将第三次获取的实时位置信息中原节点A3的坐标,按照目标节点相对其第二次获取的位置移动的方向和距离,在坐标系内对原节点进行平移,得到平移后的原节点A3'的平移坐标,从而A3'可以作为定位目标节点的一个新的参考点……依次类推,可以确定多次获取的实时位置信息中,原节点的位置平移后所对应的平移坐标,且平移后目标节点的位置相重合,从而得到多个参考点用于对目标节点进行定位。
S43、根据多次获取的实时位置信息中,原节点的位置对应的平移坐标,以及原节点与目标节点之间的距离,按照预设的算法计算目标节点的位置对应的坐标以对目标节点进行定位。
如图7所示,在S42中得到多个平移后的原节点作为参考点,且可以确定平移后的原节点的平移坐标,还可以确定每个参考点对应的参考点(平移后的原节点)对应目标节点的距离,每个距离与该距离对应的原节点的平移坐标作为圆心,可以确定出一个目标节点所在位置的圆的圆周,图中以参考点A1、A2'和A3'定位目标节点B1为例,使多个圆相重合,多个圆的重合区域即为目标节点(例如图7中B1)所在的位置的区域,若参考点越多,则计算得到的参考点的位置越精确。
可选地,在S41-S42建立坐标系并得到各次获取的实时位置信息中,原坐标的平移坐标后,在S43中,根据毕达哥拉斯定理可以按照下列方程组所示的预设算法,确定目标节点的位置对应的坐标(x,y,z):
(x-x1)2+(y-y1)2+(z-z1)2=d12
(x-x2)2+(y-y2)2+(z-z2)2=d22
(x-x3)2+(y-y3)2+(z-z3)2=d32
……
(x-xn)2+(y-yn)2+(z-zn)2=dn2
其中,x1,x2……xn为各次获取的实时位置信息中原节点的位置对应的平移坐标的横坐标,y1,y2……yn为各次获取的实时位置信息中原节点的位置对应的平移坐标的纵坐标,z1,z2……zn分别为各次获取的实时位置信息中原节点的位置对应的平移坐标的竖轴坐标;d1,d2……dn为各次获取的实时位置信息中原节点与目标节点之间的距离;x、y、z分别为目标节点的位置对应的横、纵、竖轴坐标。
需要说明的是,若目标节点与原节点位于同一海拔高度,即视作目标节点与原节点在同一平面,则两人的位置关系可建为平面坐标系,上述公式中可去掉竖轴z的相关项,至少需要获取初始的位置信息和两次实时位置信息(三个方程),即能够对目标节点进行定位。若目标节点与原节点位于不同海拔高度,则两人的位置关系可建为球面坐标系,至少需要获取初始的位置信息和三次实时位置信息(四个方程),即能够对目标节点进行定位。
根据上述方程,得出目标节点的坐标(x,y,z)后,即可知道目标节点相对于原节点的位置,即可对目标节点实现定位。本实施例提供的定位方法,通过利用不同位置的原节点作为参考点,基于三点定位,即可仅通过原节点作为参考点就能够实现对目标节点进行定位。
第二方面,如图8所示,本发明实施例还提供一种定位装置,该装置包括:连接建立模块、初始信息获取模块、实时位置信息获取模块、定位计算模块。
具体地,连接建立模块用于响应于目标节点根据原节点发送的定位请求返回的反馈信息,与目标节点建立连接。初始信息获取模块用于获取初始的位置信息,初始的位置信息包括原节点的初始位置、原节点与目标节点之间的距离。实时位置信息获取模块用于在初始信息获取模块获取到初始的位置信息后,获取实时位置信息,实时位置信息包括原节点相对其上一次的位置移动的方向和距离,目标节点返回的目标节点相对其上一次的位置移动的方向和距离,目标节点与原节点之间的距离。定位计算模块其用于根据初始信息获取模块获取的初始的位置信息,以及实时位置信息模块多次获取的实时位置信息,对目标节点进行定位。其中,每次获取的实时位置信息中,原节点相对其上一次的位置移动的方向、原节点相对其上一次的位置移动的距离、目标节点相对其上一次的位置移动的方向、目标节点相对其上一次的位置移动的距离中至少一者与上一次获取的不同。
第三方面,如图1所示,本发明实施例还提供一种定位系统,包括上述定位装置。
如图1所示,以两个用户设备(UE1和UE2)进行定位为例,第一用户设备UE1中包括原节点(定位节点),第二用户设备UE2包括目标节点(被定位节点)。原节点和目标节点均具有射频信号发射和接收射频信号的功能。
第四方面,参照图9,本公开实施例提供一种电子设备,其包括:
一个或多个处理器,
存储器,其上存储有一个或多个程序,当一个或多个程序被一个或多个处理器执行,使得一个或多个处理器实现上述任意一项的定位方法;
一个或多个I/O接口,连接在处理器与存储器之间,用于实现处理器与存储器的信息交互。
其中,处理器为具有数据处理能力的器件,其包括但不限于中央处理器(CPU)等;存储器为具有数据存储能力的器件,其包括但不限于随机存取存储器(RAM,更具体如SDRAM、DDR等)、只读存储器(ROM)、带电可擦可编程只读存储器(EEPROM)、闪存(FLASH);I/O接口(读写接口)连接在处理器于存储器间,用于实现存储器与处理器的信息交互,其包括但不限于数据总线(Bus)等。
第五方面,参照图10,本公开实施例提供一种计算机可读介质,其上存储有计算机程序,程序被处理器执行时实现上述任意一所述的定位方法。
本领域普通技术人员可以理解,上文中所公开的全部或某些步骤、系统、装置中的功能模块/单元可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。
在硬件实施方式中,在以上描述中提及的功能模块/单元之间的划分不一定对应于物理组件的划分;例如,一个物理组件可以具有多个功能,或者一个功能或步骤可以由若干物理组件合作执行。
某些物理组件或所有物理组件可以被实施为由处理器,如中央处理器(CPU)、数字信号处理器或微处理器执行的软件,或者被实施为硬件,或者被实施为集成电路,如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上,计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的,术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于随机存取存储器(RAM,更具体如SDRAM、DDR等)、只读存储器(ROM)、带电可擦可编程只读存储器(EEPROM)、闪存(FLASH)或其他磁盘存储器;只读光盘(CD-ROM)、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储器;磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储器;可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外,本领域普通技术人员公知的是,通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据,并且可包括任何信息递送介质。
可以理解的是,以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式,然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言,在不脱离本发明的精神和实质的情况下,可以做出各种变型和改进,这些变型和改进也视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种定位方法,其特征在于,包括以下步骤:
响应于目标节点根据原节点发送的定位请求返回的反馈信息,与所述目标节点建立连接;
获取初始的位置信息,所述初始的位置信息包括所述原节点的初始位置、所述原节点与所述目标节点之间的距离;
获取实时位置信息,所述实时位置信息包括所述原节点相对其上一次的位置移动的方向和距离,所述目标节点返回的所述目标节点相对其上一次的位置移动的方向和距离,所述目标节点与所述原节点之间的距离;
重复上一步骤,多次获取所述实时位置信息;
根据第一次获取的所述初始的位置信息和多次获取的所述实时位置信息,对所述目标节点进行定位;其中,
每次获取的所述实时位置信息中,所述原节点相对其上一次的位置移动的方向、所述原节点相对其上一次的位置移动的距离、所述目标节点相对其上一次的位置移动的方向、所述目标节点相对其上一次的位置移动的距离中至少一者与上一次获取的不同。
2.根据权利要求1所述的定位方法,其特征在于,响应于目标节点根据原节点发送的定位请求返回的反馈信息,与所述目标节点建立连接,具体包括:
向预设的测量范围发送定位请求;
接收所述目标节点响应于所述定位请求所返回的反馈信息,并根据所述反馈信息与所述目标节点建立连接。
3.根据权利要求1所述的定位方法,其特征在于,获取实时位置信息,所述实时位置信息包括所述原节点相对其上一次的位置移动的方向和距离,所述目标节点返回的所述目标节点相对其上一次的位置移动的方向和距离,所述目标节点与所述原节点之间的距离中,获取所述目标节点与所述原节点之间的距离,具体包括:
向所述目标节点发送第一测量信号;
接收所述目标节点在收到所述第一测量信号后,返回的第一回复信号;
获取发送所述第一测量信号,到接收所述第一回复信号之间的第一收发时长;
根据所述第一收发时长,结合信号的传输速度,确定所述原节点与所述目标节点之间的距离。
4.根据权利要求3所述的定位方法,其特征在于,向所述目标节点发送第一测量信号后,包括以下步骤:
间隔预设的发送间隔时长,向所述目标节点发送第二测量信号;
接收所述目标节点返回的第一接收时长,所述第一接收时长为所述目标节点确定的其接收所述第一测量信号和第二测量信号之间的时长;
比较所述第一接收时长和所述发送间隔时长,确定所述原节点与所述目标节点收发信号的第一时间差;
接收所述目标节点在收到所述第一测量信号后,返回的第一回复信号后,包括以下步骤:
接收第二回复信号,所述第二回复信号为所述目标节点在发送第一回复信号后,间隔预设的所述发送间隔时长发送的;
确定接收所述第一回复信号与接收所述第二回复信号之间的第二接收时长;
比较所述第二接收时长和所述发送间隔时长,确定所述原节点与所述目标节点收发信号的第二时间差。
5.根据权利要求1所述的定位方法,其特征在于,根据第一次获取的所述初始的位置信息和多次获取的所述实时位置信息,对所述目标节点进行定位,具体包括:
以获取的所述原节点的初始位置为原点建立坐标系;
根据获取的所述原节点相对其上一次的位置移动的方向和距离,确定获取的所述原节点的位置对应的坐标,并按照所述目标节点相对其上一次的位置移动的方向和距离,对所述原节点的坐标进行平移,得到所述原节点的平移坐标;
重复上一步骤得到多次获取的所述实时位置信息中,所述原节点的位置对应的所述平移坐标;
根据多次获取的所述实时位置信息中,所述原节点的位置对应的所述平移坐标,以及所述原节点与所述目标节点之间的距离,按照预设的算法计算所述目标节点的位置对应的坐标以对所述目标节点进行定位。
6.根据权利要求5所述的定位方法,其特征在于,所述预设的算法为下列方程组:
(x-x1)2+(y-y1)2+(z-z1)2=d12
(x-x2)2+(y-y2)2+(z-z2)2=d22
(x-x3)2+(y-y3)2+(z-z3)2=d32
……
(x-xn)2+(y-yn)2+(z-zn)2=dn2
其中,x1,x2……xn、y1,y2……yn、z1,z2……zn分别为各次获取的所述实时位置信息中所述原节点的位置对应的平移坐标的横、纵、竖轴坐标;d1,d2……dn为各次获取的实时位置信息中所述原节点与所述目标节点之间的距离;x、y、z分别为所述目标节点的位置对应的横、纵、竖轴坐标。
7.一种定位装置,其特征在于,包括:
连接建立模块,其用于响应于目标节点根据原节点发送的定位请求返回的反馈信息,与所述目标节点建立连接;
初始信息获取模块,其用于获取初始的位置信息,所述初始的位置信息包括所述原节点的初始位置、所述原节点与所述目标节点之间的距离;
实时位置信息获取模块,其用于在所述初始信息获取模块获取到初始的位置信息后,获取实时位置信息,所述实时位置信息包括所述原节点相对其上一次的位置移动的方向和距离,所述目标节点返回的所述目标节点相对其上一次的位置移动的方向和距离,所述目标节点与所述原节点之间的距离;
定位计算模块,其用于根据所述初始信息获取模块获取的所述初始的位置信息,以及所述实时位置信息获取模块多次获取的所述实时位置信息,对所述目标节点进行定位;其中,
每次获取的所述实时位置信息中,所述原节点相对其上一次的位置移动的方向、所述原节点相对其上一次的位置移动的距离、所述目标节点相对其上一次的位置移动的方向、所述目标节点相对其上一次的位置移动的距离中至少一者与上一次获取的不同。
8.一种定位系统,其特征在于,包括权利要求7所述的定位装置。
9.一种电子设备,其特征在于,包括:
一个或多个处理器;
存储器,其上存储有一个或多个程序,当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行,使得所述一个或多个处理器实现根据权利要求1至6中任意一项所述的定位方法;
一个或多个I/O接口,连接在所述处理器与存储器之间,用于实现所述处理器与存储器的信息交互。
10.一种计算机可读介质,其特征在于,所述计算机可读介质中存储有计算机程序,所述程序被处理器执行时实现根据权利要求1至6中任意一项所述的定位方法。
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