CN114513748A - 室内高精度定位的方法、装置和电子设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种室内高精度定位的方法、装置和电子设备，包括：通过基站设备接收目标信标的蓝牙数据测量得到基站设备与目标信标的AoA角度估计值；通过基站设备与目标信标进行UWB通信测量得到基站设备与目标信标之间的距离测量值；根据AoA角度估计值和距离测量值计算目标信标的定位结果。本发明的方法融合了UWB测距技术和BLE‑AoA测向技术，通过蓝牙通信方案，可以承载大量的信标终端，提升了单台基站设备的承载容量，降低了定位的成本；应用UWB测距技术，可以实时测得基站设备与目标信标之间的更高准确性的距离测量值，进而使得后续计算得到的目标信标的定位结果更加准确，不会因信标的高度变化而产生定位结果的偏差。

Description

室内高精度定位的方法、装置和电子设备
技术领域
本发明涉及定位的技术领域，尤其是涉及一种室内高精度定位的方法、装置和电子设备。
背景技术
目前，性价比高、易工程化实施的室内高精度(以精度可达到分米级或更高精度为准)定位方法，主要有以下两种：一种是基于超宽带(Ultra Wide Band，UWB)技术中的ToA(Time of Arrival，飞行时间)或TDoA(Time Deference of Arrival，到达时间差)测距方法为基础实现的定位方法。UWB技术是一种无线载波通信技术，它利用纳秒级的非正弦波窄脉冲传输数据，其频率范围为从3.1GHz到10.6GHz之间的7.5GHz。UWB技术具有系统复杂度低，发射信号功率谱密度低，对信道衰落不敏感，截获能力低，定位精度高等优点，尤其适用于室内等密集多径场所的高速无线接入。在实际应用中，UWB设备一般包括固定安装的基站和可移动使用的信标，通过基站与信标之间测距，并采用三边(这里的边是指基站与信标测距的距离长度值)定位的方法对信标进行定位。在实际工程实施中，超宽带产品具备功耗低、精度高、可全数字化、易工程化等显著特点。另一种是基于蓝牙核心规范5.1版本中描述的蓝牙AoA(Angle of Arrival，到达角)或AoD(Angle of Departure，偏离角)测向功能为基础实现的定位方法。蓝牙AoA/AoD测向技术基于SIG(Bluetooth Special InterestGroup，蓝牙国际标准组织)于2018年1月28日发布的BLE(Bluetooth Low Energy，低功耗蓝牙)核心规范5.1版本。该版本规范中，定义了AoA/AoD测向功能的空间接口数据规范。BLE5.1规范中定义的测量设备方向功能，加上蓝牙上具备的基于RSSI(Received SignalStrength Indication，接收的信号强度指示)技术实现测距功能，使得蓝牙技术具备了较高精度的定位能力，定位精度最高可以达到分米级。BLE5.1设备进行定位应用时，一般包括固定安装的基站和可移动使用的信标，通过信标向基站发送信号，并由基站计算设备内阵列天线接收到的信号之间的相位差来进行测向，目前市场上多采用AoA方案来进行定位产品的设计。低功耗技术应用非常广泛，以往的BLE版本及BLE5.1版本有非常显著的优点，表现为：功耗低、成本低、响应快、长距离和兼容性强。
上述基于UWB技术的产品，虽然可以实现比较高精度的定位效果，但一个区域范围内的高精度定位，通常需要3个或3个以上的基站设备组成的一组基站设备才能完成，对于大范围的区域，需要多组的基站设备才能完整覆盖。整体建设成本较高；另外，由于UWB技术本身非全双工通信的特点，会存在一个基站设备并发与多台其它基站或信标设备进行收、发信号的双向通信，从而出现访问冲突的问题，导致基站能承载的并发信标容量不高。而基于BLE5.1的产品，一般的，如果信标的高度变化小，可以采用固定高度的一个基站就可以进行二维定位(如图1，示出了BLE-AoA定位的原理图，其中，最上方的设备表示基站，射线连接的圆柱形表示信标)。其主要原理是通过基站内的多组天线所组成的阵列天线获取到信标信号后计算得到AoA角度估计，从基站引出与角度估计值对应的一根射线，该射线和信标的高度(按照信标的高度变化小的假定，该高度被假定认为是已知的)平面相交便可获得平面坐标。基站的定位覆盖范围是以基站为中心的锥形区域，信标与基站距离越远，相同角度误差带来平面坐标的变化越大，位置误差也就越大，越靠近基站定位精度越好。在实际应用中，信标的高度很可能是经常变化的，当信标的高度发生变化时，其定位结果会存在偏差。
可见，UWB产品可以通过信标与多台基站的测距结果来实现高精度定位，但成本较高，单台基站设备容量较低；BLE产品成本低、单台基站设备容量高，但是无法进行测距，当信标的高度经常变化时，其定位结果的偏差较大。
综上，在进行室内高精度定位时，如何兼顾定位的成本、单台基站设备的容量和定位的精度成为目前亟需解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种室内高精度定位的方法、装置和电子设备，以缓解现有技术在进行室内高精度定位时，无法兼顾定位的成本、单台基站设备的容量和定位的精度的技术问题。
第一方面，本发明实施例提供了一种室内高精度定位的方法，应用于基站信标定位系统，所述基站信标定位系统中包括：至少一台高度已知的基站设备和与每台所述基站设备对应的多个信标，所述方法包括：
通过所述基站设备接收目标信标的蓝牙数据测量得到所述基站设备与所述目标信标的AoA角度估计值，其中，所述目标信标为与所述基站设备对应的多个信标中的任一信标；
通过所述基站设备与所述目标信标进行UWB通信测量得到所述基站设备与所述目标信标之间的距离测量值；
根据所述AoA角度估计值和所述距离测量值计算所述目标信标的定位结果。
进一步的，根据所述AoA角度估计值和所述距离测量值计算所述目标信标的定位结果，包括：
根据信标横坐标计算算式X＝D1×sinα计算所述目标信标的横坐标，其中，X表示所述目标信标的横坐标，D1表示所述距离测量值，α表示所述AoA角度估计值；
根据信标纵坐标计算算式Y＝H-(D1×cosα)计算所述目标信标的纵坐标，其中，Y表示所述目标信标的纵坐标，H表示所述基站设备的高度，D1表示所述距离测量值，α表示所述AoA角度估计值；
将所述目标信标的横坐标和所述目标信标的纵坐标作为所述目标信标的定位结果。
进一步的，在通过所述基站设备接收目标信标的蓝牙数据测量得到所述基站设备与所述目标信标的AoA角度估计值之后，在通过所述基站设备与所述目标信标进行UWB通信测量得到所述基站设备与所述目标信标之间的距离测量值之前，所述方法还包括：
获取所述目标信标的UWB通信功能的控制信号；
如果所述控制信号为开启所述目标信标的UWB通信功能的控制信号，则开启所述目标信标的UWB通信功能，进而通过所述基站设备与所述目标信标进行UWB通信测量得到所述基站设备与所述目标信标之间的距离测量值；
如果所述控制信号为不开启所述目标信标的UWB通信功能的控制信号，则不执行通过所述基站设备与所述目标信标进行UWB通信测量得到所述基站设备与所述目标信标之间的距离测量值的步骤，采用BLE-AoA算法计算所述目标信标的定位结果。
进一步的，在根据所述AoA角度估计值和所述距离测量值计算所述目标信标的定位结果之后，所述方法还包括：
关闭所述目标信标的UWB通信功能。
进一步的，每个所述信标设置于室内，在得到所述目标信标的定位结果之后，所述方法还包括：
将所述目标信标的定位结果作为对应的室内的高精度定位结果。
第二方面，本发明实施例还提供了一种室内高精度定位的装置，应用于基站信标定位系统，所述基站信标定位系统中包括：至少一台高度已知的基站设备和与每台所述基站设备对应的多个信标，所述装置包括：
第一测量单元，用于通过所述基站设备接收目标信标的蓝牙数据测量得到所述基站设备与所述目标信标的AoA角度估计值，其中，所述目标信标为与所述基站设备对应的多个信标中的任一信标；
第二测量单元，用于通过所述基站设备与所述目标信标进行UWB通信测量得到所述基站设备与所述目标信标之间的距离测量值；
计算单元，用于根据所述AoA角度估计值和所述距离测量值计算所述目标信标的定位结果。
进一步的，所述计算单元还用于：
根据信标横坐标计算算式X＝D1×sinα计算所述目标信标的横坐标，其中，X表示所述目标信标的横坐标，D1表示所述距离测量值，α表示所述AoA角度估计值；
根据信标纵坐标计算算式Y＝H-(D1×cosα)计算所述目标信标的纵坐标，其中，Y表示所述目标信标的纵坐标，H表示所述基站设备的高度，D1表示所述距离测量值，α表示所述AoA角度估计值；
将所述目标信标的横坐标和所述目标信标的纵坐标作为所述目标信标的定位结果。
进一步的，所述装置还用于：
获取所述目标信标的UWB通信功能的控制信号；
如果所述控制信号为开启所述目标信标的UWB通信功能的控制信号，则开启所述目标信标的UWB通信功能，进而通过所述基站设备与所述目标信标进行UWB通信测量得到所述基站设备与所述目标信标之间的距离测量值；
如果所述控制信号为不开启所述目标信标的UWB通信功能的控制信号，则不执行通过所述基站设备与所述目标信标进行UWB通信测量得到所述基站设备与所述目标信标之间的距离测量值的步骤，采用BLE-AoA算法计算所述目标信标的定位结果。
第三方面，本发明实施例还提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述第一方面任一项所述的方法的步骤。
第四方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有机器可运行指令，所述机器可运行指令在被处理器调用和运行时，所述机器可运行指令促使所述处理器运行上述第一方面任一项所述的方法。
在本发明实施例中，提供了一种室内高精度定位的方法，应用于基站信标定位系统，基站信标定位系统中包括：至少一台高度已知的基站设备和与每台基站设备对应的多个信标，该方法包括：通过基站设备接收目标信标的蓝牙数据测量得到基站设备与目标信标的AoA角度估计值，其中，目标信标为与基站设备对应的多个信标中的任一信标；通过基站设备与目标信标进行UWB通信测量得到基站设备与目标信标之间的距离测量值；根据AoA角度估计值和距离测量值计算目标信标的定位结果。通过上述描述可知，本发明的室内高精度定位的方法融合了UWB测距技术和BLE-AoA测向技术，通过蓝牙通信方案，可以承载大量的信标终端，提升了单台基站设备的承载容量，降低了定位的成本；应用UWB测距技术，可以实时测得基站设备与目标信标之间的更高准确性的距离测量值，进而使得后续计算得到的目标信标的定位结果更加准确，不会因信标的高度变化而产生定位结果的偏差，缓解了现有技术在进行室内高精度定位时，无法兼顾定位的成本、单台基站设备的容量和定位的精度的技术问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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为本发明实施例提供的BLE-AoA定位的原理图；
图2为本发明实施例提供的一种室内高精度定位的方法的流程图；
图3为本发明实施例提供的根据AoA角度估计值和距离测量值计算目标信标的定位结果的示意图；
图4为本发明实施例提供的目标信标的定位结果的计算原理示意图；
图5为本发明实施例提供的单独采用BLE-AoA算法计算目标信标的定位结果的原理示意图；
图6为本发明实施例提供的一种室内高精度定位的装置的示意图；
图7为本发明实施例提供的一种电子设备的示意图。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。
现有的UWB产品可以通过信标与多台基站的测距结果来实现高精度定位，但成本较高，单台基站设备容量较低；BLE产品成本低、单台基站设备容量高，但是无法进行测距，当信标的高度经常变化时，其定位结果的偏差较大。
基于此，本发明的室内高精度定位的方法融合了UWB测距技术和BLE-AoA测向技术，通过蓝牙通信方案，可以承载大量的信标终端，提升了单台基站设备的承载容量，降低了定位的成本；应用UWB测距技术，可以测得基站设备与目标信标之间的更高准确性的距离测量值，进而使得最终计算得到的目标信标的定位结果更加准确，不会因信标的高度变化而产生定位结果的偏差。
为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种室内高精度定位的方法进行详细介绍。
实施例一：
根据本发明实施例，提供了一种室内高精度定位的方法的实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
图2是根据本发明实施例的一种室内高精度定位的方法的流程图，如图2所示，该方法包括如下步骤：
步骤S202，通过基站设备接收目标信标的蓝牙数据测量得到基站设备与目标信标的AoA角度估计值，其中，目标信标为与基站设备对应的多个信标中的任一信标；
在本发明实施例中，该室内高精度定位的方法可以应用于基站信标定位系统，基站信标定位系统中包括：至少一台高度已知的基站设备和与每台基站设备对应的多个信标。
上述过程实际为应用BLE-AoA测向技术对目标信标进行初步定位，得到基站设备与目标信标的AoA角度估计值。
步骤S204，通过基站设备与目标信标进行UWB通信测量得到基站设备与目标信标之间的距离测量值；
具体的，应用UWB测距技术，测量得到基站设备与目标信标之间的更高准确性的距离测量值。
步骤S206，根据AoA角度估计值和距离测量值计算目标信标的定位结果。
该过程使单台基站设备在目标信标高度发生变化的情况下，也能计算出比单一BLE-AoA算法更准确的定位结果。
下文中再对该过程进行详细描述，在此不再赘述。
在本发明实施例中，提供了一种室内高精度定位的方法，应用于基站信标定位系统，基站信标定位系统中包括：至少一台高度已知的基站设备和与每台基站设备对应的多个信标，该方法包括：通过基站设备接收目标信标的蓝牙数据测量得到基站设备与目标信标的AoA角度估计值，其中，目标信标为与基站设备对应的多个信标中的任一信标；通过基站设备与目标信标进行UWB通信测量得到基站设备与目标信标之间的距离测量值；根据AoA角度估计值和距离测量值计算目标信标的定位结果。通过上述描述可知，本发明的室内高精度定位的方法融合了UWB测距技术和BLE-AoA测向技术，通过蓝牙通信方案，可以承载大量的信标终端，提升了单台基站设备的承载容量，降低了定位的成本；应用UWB测距技术，可以实时测得基站设备与目标信标之间的更高准确性的距离测量值，进而使得后续计算得到的目标信标的定位结果更加准确，不会因信标的高度变化而产生定位结果的偏差，缓解了现有技术在进行室内高精度定位时，无法兼顾定位的成本、单台基站设备的容量和定位的精度的技术问题。
在本发明的一个可选实施例中，参考图3，根据AoA角度估计值和距离测量值计算目标信标的定位结果，具体包括如下步骤：
步骤S301，根据信标横坐标计算算式X＝D1×sinα计算目标信标的横坐标，其中，X表示目标信标的横坐标，D1表示距离测量值，α表示AoA角度估计值；
步骤S302，根据信标纵坐标计算算式Y＝H-(D1×cosα)计算目标信标的纵坐标，其中，Y表示目标信标的纵坐标，H表示基站设备的高度，D1表示距离测量值，α表示AoA角度估计值；
步骤S303，将目标信标的横坐标和目标信标的纵坐标作为目标信标的定位结果。
下面对得出上述计算算式的原理进行说明：
如图4所示，示出了目标信标的定位结果的计算原理示意图。
1、如图4所示，约定O点为原点，设定坐标为(0，0)；
2、约定直线AO为基站设备A与水平面的一条垂线，角∠AOB＝90°；
3、约定基站设备的高度为已知值H；
4、采用BLE-AoA技术，测量得到基站设备与目标信标S的AoA角度估计值α；
5、采用UWB ToF技术，测量得到基站设备与目标信标S之间的距离测量值D1；
6、计算目标信标S与基站设备水平距离X、垂直距离D2，计算公式为：X＝D1×sinα；D2＝D1×cosα；
7、目标信标S点的坐标为(X，Y＝H-D2)，代入已知值，可得S点坐标(D1×sinα，H-D1×cosα)；
8、S点即为目标信标经过上述两种融合算法计算后得出的坐标位置，其中，X＝D1×sinα，Y＝H-(D1×cosα)。
可见，本发明的方法在信标高度发生变化的情况下，由于实时测定了目标信标与基站设备之间的距离测量值，所以也能计算得到准确的定位结果。
在本发明的一个可选实施例中，在通过基站设备接收目标信标的蓝牙数据测量得到基站设备与目标信标的AoA角度估计值之后，在通过基站设备与目标信标进行UWB通信测量得到基站设备与目标信标之间的距离测量值之前，该方法还包括：
获取目标信标的UWB通信功能的控制信号；
如果控制信号为开启目标信标的UWB通信功能的控制信号，则开启目标信标的UWB通信功能，进而通过基站设备与目标信标进行UWB通信测量得到基站设备与目标信标之间的距离测量值；
如果控制信号为不开启目标信标的UWB通信功能的控制信号，则不执行通过基站设备与目标信标进行UWB通信测量得到基站设备与目标信标之间的距离测量值的步骤，采用BLE-AoA算法计算目标信标的定位结果。
下面对单独采用BLE-AoA算法计算目标信标的定位结果的过程进行说明。参考图5，图5中示出了单独采用BLE-AoA算法计算目标信标的定位结果的原理示意图，其中，需要预先假定目标信标的高度是固定的，计算方法如下：
1、如图5，约定O点为原点，设定坐标为(0，0)；
2、约定直线AO为基站设备A与水平面的一条垂线，角∠AOB＝90°；
3、约定基站设备的高度为已知值H；
4、预先假定目标信标K的高度保持不变，为已知固定值HK；
5、采用BLE-AoA技术，测量得到基站设备A与目标信标K的AoA角度估计值α；
6、目标信标K的坐标为(X，HK)，其中X＝D4，为未知值；
7、计算原点O与B点之间的距离D6，计算公式为D6＝H×tanα；
8、计算M点与B点之间的距离D7，计算公式为D7＝HK×tanα；
9、可得目标信标K点距离基站的水平距离：D4＝D6-D7＝(H-HK)×tanα，即为目标信标K点横坐标X的值，即目标信标K点的定位结果为((H-HK)×tanα，HK)。
可见，信标的定位结果与其假定的高度HK的值直接相关。而HK的值实际上是随着信标的移动而发生变化的，所以，实际的定位结果会随着信标的实际高度变化而产生偏差。偏差值为：
水平坐标偏差：(D1×sinα)-(H-HK)×tanα；
垂直坐标偏差：(H-D1×cosα)-HK。
可见，根据AoA角度估计值和距离测量值计算的目标信标的定位结果要比单独采用BLE-AoA算法计算的目标信标的定位结果准确，根据AoA角度估计值和距离测量值计算的目标信标的定位结果能够改善单独BLE-AoA方案在实际应用中的精度偏差。
在本发明的一个可选实施例中，在根据AoA角度估计值和距离测量值计算目标信标的定位结果之后，该方法还包括：
关闭目标信标的UWB通信功能。
具体的，将目标信标的UWB通信功能释放，以用于其它信标的定位。
在本发明的一个可选实施例中，每个信标设置于室内，在得到目标信标的定位结果之后，该方法还包括：
将目标信标的定位结果作为对应的室内的高精度定位结果。
本发明的室内高精度定位的方法具有以下优点：
1.采用融合UWB、BLE-AoA方案，可以有效改善单独采用BLE-AoA定位技术在实际应用中，因信标高度变化所导致的定位精度偏差；
2.采用融合UWB、BLE-AoA方案，可以利用UWB技术除了提升单独采用BLE-AoA技术的定位精度外，同时保持了BLE技术能承载大量信标这一优势；
3.采用融合UWB、BLE-AoA方案，在单台基站设备上既实现了大容量承载信标，又能具备更好的高精度定位效果，相比单独采用UWB技术的定位需要至少3台以上基站设备才能进行高精度定位，成本更有优势。
实施例二：
本发明实施例还提供了一种室内高精度定位的装置，该室内高精度定位的装置主要用于执行本发明实施例一中所提供的室内高精度定位的方法，以下对本发明实施例提供的室内高精度定位的装置做具体介绍。
图6是根据本发明实施例的一种室内高精度定位的装置的示意图，如图6所示，该装置主要包括：第一测量单元10、第二测量单元20和计算单元30，其中：
第一测量单元，用于通过基站设备接收目标信标的蓝牙数据测量得到基站设备与目标信标的AoA角度估计值，其中，目标信标为与基站设备对应的多个信标中的任一信标；
第二测量单元，用于通过基站设备与目标信标进行UWB通信测量得到基站设备与目标信标之间的距离测量值；
计算单元，用于根据AoA角度估计值和距离测量值计算目标信标的定位结果。
在本发明实施例中，提供了一种室内高精度定位的装置，应用于基站信标定位系统，基站信标定位系统中包括：至少一台高度已知的基站设备和与每台基站设备对应的多个信标，该方法包括：通过基站设备接收目标信标的蓝牙数据测量得到基站设备与目标信标的AoA角度估计值，其中，目标信标为与基站设备对应的多个信标中的任一信标；通过基站设备与目标信标进行UWB通信测量得到基站设备与目标信标之间的距离测量值；根据AoA角度估计值和距离测量值计算目标信标的定位结果。通过上述描述可知，本发明的室内高精度定位的装置融合了UWB测距技术和BLE-AoA测向技术，通过蓝牙通信方案，可以承载大量的信标终端，提升了单台基站设备的承载容量，降低了定位的成本；应用UWB测距技术，可以实时测得基站设备与目标信标之间的更高准确性的距离测量值，进而使得后续计算得到的目标信标的定位结果更加准确，不会因信标的高度变化而产生定位结果的偏差，缓解了现有技术在进行室内高精度定位时，无法兼顾定位的成本、单台基站设备的容量和定位的精度的技术问题。
可选地，计算单元还用于：根据信标横坐标计算算式X＝D1×sinα计算目标信标的横坐标，其中，X表示目标信标的横坐标，D1表示距离测量值，α表示AoA角度估计值；根据信标纵坐标计算算式Y＝H-(D1×cosα)计算目标信标的纵坐标，其中，Y表示目标信标的纵坐标，H表示基站设备的高度，D1表示距离测量值，α表示AoA角度估计值；将目标信标的横坐标和目标信标的纵坐标作为目标信标的定位结果。
可选地，该装置还用于：获取目标信标的UWB通信功能的控制信号；如果控制信号为开启目标信标的UWB通信功能的控制信号，则开启目标信标的UWB通信功能，进而通过基站设备与目标信标进行UWB通信测量得到基站设备与目标信标之间的距离测量值；如果控制信号为不开启目标信标的UWB通信功能的控制信号，则不执行通过基站设备与目标信标进行UWB通信测量得到基站设备与目标信标之间的距离测量值的步骤，采用BLE-AoA算法计算目标信标的定位结果。
可选地，该装置还用于：关闭目标信标的UWB通信功能。
可选地，每个信标设置于室内，该装置还用于：将目标信标的定位结果作为对应的室内的高精度定位结果。
本发明实施例所提供的装置，其实现原理及产生的技术效果和前述方法实施例相同，为简要描述，装置实施例部分未提及之处，可参考前述方法实施例中相应内容。
如图7所示，本申请实施例提供的一种电子设备600，包括：处理器601、存储器602和总线，所述存储器602存储有所述处理器601可执行的机器可读指令，当电子设备运行时，所述处理器601与所述存储器602之间通过总线通信，所述处理器601执行所述机器可读指令，以执行如上述室内高精度定位的方法的步骤。
具体地，上述存储器602和处理器601能够为通用的存储器和处理器，这里不做具体限定，当处理器601运行存储器602存储的计算机程序时，能够执行上述室内高精度定位的方法。
处理器601可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器601中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器601可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(DigitalSignal Processing，简称DSP)、专用集成电路(Application Specific IntegratedCircuit，简称ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，简称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。可以实现或者执行本申请实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本申请实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器602，处理器601读取存储器602中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。
对应于上述室内高精度定位的方法，本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有机器可运行指令，所述计算机可运行指令在被处理器调用和运行时，所述计算机可运行指令促使所述处理器运行上述室内高精度定位的方法的步骤。
本申请实施例所提供的室内高精度定位的装置可以为设备上的特定硬件或者安装于设备上的软件或固件等。本申请实施例所提供的装置，其实现原理及产生的技术效果和前述方法实施例相同，为简要描述，装置实施例部分未提及之处，可参考前述方法实施例中相应内容。所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，前述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，均可以参考上述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
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。
再例如，附图中的流程图和框图显示了根据本申请的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
所述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。
另外，在本申请提供的实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台电子设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述车辆标记方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，简称ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，简称RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释，此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本申请的具体实施方式，用以说明本申请的技术方案，而非对其限制，本申请的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请实施例技术方案的范围。都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种室内高精度定位的方法，其特征在于，应用于基站信标定位系统，所述基站信标定位系统中包括：至少一台高度已知的基站设备和与每台所述基站设备对应的多个信标，所述方法包括：
通过所述基站设备接收目标信标的蓝牙数据测量得到所述基站设备与所述目标信标的AoA角度估计值，其中，所述目标信标为与所述基站设备对应的多个信标中的任一信标；
通过所述基站设备与所述目标信标进行UWB通信测量得到所述基站设备与所述目标信标之间的距离测量值；
根据所述AoA角度估计值和所述距离测量值计算所述目标信标的定位结果。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述AoA角度估计值和所述距离测量值计算所述目标信标的定位结果，包括：
根据信标横坐标计算算式X＝D1×sinα计算所述目标信标的横坐标，其中，X表示所述目标信标的横坐标，D1表示所述距离测量值，α表示所述AoA角度估计值；
根据信标纵坐标计算算式Y＝H-(D1×cosα)计算所述目标信标的纵坐标，其中，Y表示所述目标信标的纵坐标，H表示所述基站设备的高度，D1表示所述距离测量值，α表示所述AoA角度估计值；
将所述目标信标的横坐标和所述目标信标的纵坐标作为所述目标信标的定位结果。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在通过所述基站设备接收目标信标的蓝牙数据测量得到所述基站设备与所述目标信标的AoA角度估计值之后，在通过所述基站设备与所述目标信标进行UWB通信测量得到所述基站设备与所述目标信标之间的距离测量值之前，所述方法还包括：
获取所述目标信标的UWB通信功能的控制信号；
如果所述控制信号为开启所述目标信标的UWB通信功能的控制信号，则开启所述目标信标的UWB通信功能，进而通过所述基站设备与所述目标信标进行UWB通信测量得到所述基站设备与所述目标信标之间的距离测量值；
如果所述控制信号为不开启所述目标信标的UWB通信功能的控制信号，则不执行通过所述基站设备与所述目标信标进行UWB通信测量得到所述基站设备与所述目标信标之间的距离测量值的步骤，采用BLE-AoA算法计算所述目标信标的定位结果。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在根据所述AoA角度估计值和所述距离测量值计算所述目标信标的定位结果之后，所述方法还包括：
关闭所述目标信标的UWB通信功能。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，每个所述信标设置于室内，在得到所述目标信标的定位结果之后，所述方法还包括：
将所述目标信标的定位结果作为对应的室内的高精度定位结果。
6.一种室内高精度定位的装置，其特征在于，应用于基站信标定位系统，所述基站信标定位系统中包括：至少一台高度已知的基站设备和与每台所述基站设备对应的多个信标，所述装置包括：
第一测量单元，用于通过所述基站设备接收目标信标的蓝牙数据测量得到所述基站设备与所述目标信标的AoA角度估计值，其中，所述目标信标为与所述基站设备对应的多个信标中的任一信标；
第二测量单元，用于通过所述基站设备与所述目标信标进行UWB通信测量得到所述基站设备与所述目标信标之间的距离测量值；
计算单元，用于根据所述AoA角度估计值和所述距离测量值计算所述目标信标的定位结果。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述计算单元还用于：
根据信标横坐标计算算式X＝D1×sinα计算所述目标信标的横坐标，其中，X表示所述目标信标的横坐标，D1表示所述距离测量值，α表示所述AoA角度估计值；
根据信标纵坐标计算算式Y＝H-(D1×cosα)计算所述目标信标的纵坐标，其中，Y表示所述目标信标的纵坐标，H表示所述基站设备的高度，D1表示所述距离测量值，α表示所述AoA角度估计值；
将所述目标信标的横坐标和所述目标信标的纵坐标作为所述目标信标的定位结果。
8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还用于：
获取所述目标信标的UWB通信功能的控制信号；
如果所述控制信号为开启所述目标信标的UWB通信功能的控制信号，则开启所述目标信标的UWB通信功能，进而通过所述基站设备与所述目标信标进行UWB通信测量得到所述基站设备与所述目标信标之间的距离测量值；
如果所述控制信号为不开启所述目标信标的UWB通信功能的控制信号，则不执行通过所述基站设备与所述目标信标进行UWB通信测量得到所述基站设备与所述目标信标之间的距离测量值的步骤，采用BLE-AoA算法计算所述目标信标的定位结果。
9.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述权利要求1至5中任一项所述的方法的步骤。
10.一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存储有机器可运行指令，所述机器可运行指令在被处理器调用和运行时，所述机器可运行指令促使所述处理器运行上述权利要求1至5中任一项所述的方法。
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