CN114916058A - 无线电定位方法、系统及相关装置、设备和存储介质 - Google Patents

无线电定位方法、系统及相关装置、设备和存储介质 Download PDF

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李晓鹏
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郝坚民
刘国鹏
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Abstract

本申请公开了一种无线电定位方法、系统及相关装置、设备和存储介质，方法包括：获取至少两个目标定位基站发送的与至少两个目标标签的相对距离信息，其中，至少两个目标定位基站属于参考基站族群，至少两个目标标签来自设在目标设备上的一标签族群；基于相对距离信息，确定目标标签在基于目标定位基站所在的基站族群建立的参考坐标系上的第一坐标；基于第一坐标和目标标签在基于标签族群建立的标签坐标系上的第二坐标，确定标签坐标系与参考坐标系之间的第一变换关系；基于第一变换关系确定目标设备相对目标基站族群的位姿，其中，参考基站族群为目标基站族群或其他基站族群。通过该方法，可以获得目标设备相对目标基站族群的位姿。

Description

无线电定位方法、系统及相关装置、设备和存储介质
技术领域
本发明涉及无线电技术领域，特别是涉及一种无线电定位方法、系统及相关装置、设备和存储介质。
背景技术
无线电定位是指对接收到的无线电波的特征参数进行测量，利用量到的无线信号数据，采用特定的算法对设备所处的地理位置进行估计。现有的无线电定位技术都是利用多个定位基站和多个标签来获得设备的位置信息。
然而，在一些场景下，仅仅获得设备的位置信息仍然不能满足要求。因此，如何对无线电定位技术进行改进，以获得更多关于设备的相关信息，具有重要的意义。
发明内容
本申请提供一种无线电定位方法、系统及相关装置、设备和存储介质。
本申请第一方面提供一种无线电定位方法，方法包括：获取至少两个目标定位基站发送的与至少两个目标标签的相对距离信息，其中，至少两个目标定位基站属于参考基站族群，至少两个目标标签来自设在目标设备上的一标签族群；基于相对距离信息，确定目标标签在基于目标定位基站所在的基站族群建立的参考坐标系上的第一坐标；基于第一坐标和目标标签在基于标签族群建立的标签坐标系上的第二坐标，确定标签坐标系与参考坐标系之间的第一变换关系；基于第一变换关系确定目标设备相对目标基站族群的位姿，其中，参考基站族群为目标基站族群或其他基站族群。
因此，通过利用目标定位基站所在的基站族群建立参考坐标系，利用标签族群建立标签坐标系，并获得目标标签在参考坐标系上的第一坐标以及目标标签在标签坐标系上的第二坐标，以此可以确定标签坐标系与参考坐标系之间的第一变换关系，最后可以基于第一变换关系确定目标设备相对目标基站族群的位姿，实现了对无线电技术的改进，使得可以通过无线电定位技术获得目标设备的位姿。
本申请第二方面提供无线电定位系统，该无线电定位系统包括参考基站族群、标签族群和定位设备，其中，参考基站族群的定位基站用于发送定位信号，以确定定位基站与标签的相对距离信息；标签族群的标签用于接收定位信号和发送定位相关消息给参考基站族群的定位基站，使得定位基站能够基于定位相关信息确定与标签的相对距离信息；定位设备，用于获取至少两个目标定位基站发送的与至少两个目标标签的相对距离信息，其中，至少两个目标定位基站属于参考基站族群，至少两个目标标签来自设在目标设备上的一标签族群；基于相对距离信息，确定目标标签在基于目标定位基站所在的基站族群建立的参考坐标系上的第一坐标；基于第一坐标和目标标签在基于标签族群建立的标签坐标系上的第二坐标，确定标签坐标系与参考坐标系之间的第一变换关系；基于第一变换关系确定目标设备相对目标基站族群的位姿，其中，参考基站族群为目标基站族群或其他基站族群。
本申请第三方面提供一种无线电定位装置，装置包括：获取模块、第一确定模块、第二确定模块和第三确定模块，其中，获取模块用于获取至少两个目标定位基站发送的与至少两个目标标签的相对距离信息，其中，至少两个目标定位基站属于参考基站族群，至少两个目标标签来自设在目标设备上的一标签族群；第一确定模块用于基于相对距离信息，确定目标标签在基于目标定位基站所在的基站族群建立的参考坐标系上的第一坐标；第二确定模块用于基于第一坐标和目标标签在基于标签族群建立的标签坐标系上的第二坐标，确定标签坐标系与参考坐标系之间的第一变换关系；第三确定模块用于基于第一变换关系确定目标设备相对目标基站族群的位姿，其中，参考基站族群为目标基站族群或其他基站族群。
本申请第四方面提供一种电子设备，该电子设备包括相互耦接的处理器和存储器，其中，处理器用于执行存储器存储的计算机程序以执行上述第一方面描述的方法。
本申请第五方面提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有能够被处理器运行的计算机程序，计算机程序用于实现上述第一方面描述的方法。
以上方案，通过利用目标定位基站所在的基站族群建立参考坐标系，利用标签族群建立标签坐标系，并获得目标标签在参考坐标系上的第一坐标以及目标标签在标签坐标系上的第二坐标，以此可以确定标签坐标系与参考坐标系之间的第一变换关系，最后可以基于第一变换关系确定目标设备相对目标基站族群的位姿，实现了对无线电技术的改进，使得可以通过无线电定位技术获得目标设备的位姿。
附图说明
图1是本申请无线电定位方法实施例的一流程示意图；
图2是本申请无线电定位方法实施例的另一流程示意图；
图3是本申请无线电定位方法实施例的又一流程示意图；
图4是本申请无线电定位系统实施例的结构示意图；
图5是本申请无线电定位装置实施例的框架示意图；
图6是本申请电子设备实施例的框架示意图；
图7是本申请计算机可读存储介质一实施例的框架示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施方式对本发明进行详细说明。
本申请的无线电定位方法的执行主体(下称执行主体)可以是定位设备来执行，定位设备具体可以是电脑、平板、手机等等设备，此外，执行主体可以是基站和标签，也即，基站和标签自身可以具备处理能力，以实现本申请的无线电定位方法。
请参阅图1，图1是本申请无线电定位方法实施例的一流程示意图。无线电定位方法包括如下步骤：
步骤S11：获取至少两个目标定位基站发送的与至少两个目标标签的相对距离信息。
在本申请中，定位基站例如是超宽带(Ultra Wide Band，UWB)定位基站、5G基站、4G基站等等。标签则可以是与定位基站相对应的收发设备，例如是UWB收发设备等。
在本申请中，至少两个目标定位基站属于参考基站族群。至少两个目标标签来自设在目标设备上的一标签族群。目标设备例如是头盔、防护服等等。此外，目标设备还可以是挖掘设备，如挖掘机，掘进机、推土机等工程设备，可以理解的，目标设备的类型不受限制。
在本申请中，每个目标定位基站均会发送与每一个目标标签的相对距离信息。相对距离信息的获取方法可以是本领域通用的测距方法，例如是基于到达时间(time ofarrival，TOA)的测距方法，或者是基于到达时间差(Time Difference of Arrival，TDOA)的测距方法，此处不再赘述。通过步骤S11，可以获得每一个目标标签距离每个定位基站的相对距离信息。
在一个具体实施方式中，相对距离信息可以是利用目标定位基站发送的定位信号得到的。例如，在TOA测距方法中，目标定位基站可以发送定位信号，并依据目标标签接收定位信号的相关情况确定相对距离信息。
在一个具体实施方式中，当执行主体是基站时，则是基站获取至少两个目标定位基站发送的与至少两个目标标签的相对距离信息，执行主体例如是目标基站本身。在一个具体实施方式中，当执行主体是标签时，则是标签获取至少两个目标定位基站发送的与至少两个目标标签的相对距离信息，执行主体例如是目标标签本身。
步骤S12：基于相对距离信息，确定目标标签在基于目标定位基站所在的基站族群建立的参考坐标系上的第一坐标。
基于目标定位基站所在的基站族群建立的参考坐标系，具体可以是二维坐标系或者是三维坐标系。具体地，可以利用至少三个定位基站组成参考基站族群，并确定至少三个定位基站两两之间的相对距离关系，以此确定定位基站的空间架构。后续便可以基于至少三个定位基站建立参考坐标系。
当坐标系是二维坐标系时，基站族群的定位基站的数量至少为3个，当坐标系是三维坐标系时，基站族群的定位基站的数量至少为4个。在建立参考坐标系后，便可以确定参考基站族群中每一个定位基站在参考坐标系的坐标。
具体的，可以确定基站族群中的每一个定位基站在参考坐标系的位置，以此相应确定每一个定位基站在参考坐标系的坐标。每一个定位基站在参考坐标系的位置，可以是通过人工测绘的方式，也可以是利用定位基站之间进行测距的方法确定，此处不做限制。
就基站族群而言，目标定位基站是基站族群中发送了与至少两个目标标签的相对距离信息的定位基站。例如，基站族群的定位基站数量为5个，其中3个定位基站发送了与至少两个目标标签的相对距离信息，则该3个定位基站可以确定目标定位基站。在定位基站在参考坐标系的坐标情况下，目标定位基站在参考坐标系的坐标也就相应确定了。又如，基站族群的定位基站数量为5个，其中4个定位基站发送了与至少两个目标标签的相对距离信息，则该4个定位基站可以确定为目标定位基站。
当参考坐标系是二维坐标系时，则可以基于至少两个目标定位基站发送的与至少两个目标标签的相对距离信息，来确定目标标签在参考坐标系上的第一坐标。当参考坐标系是三维坐标系时，则可以基于至少三个目标定位基站发送的与至少三个目标标签的相对距离信息，确定目标标签在参考坐标系上的第一坐标。具体基于相对距离信息确定目标标签在参考坐标系上的第一坐标的计算方法，可以基于本领域通用的计算方法，此处不再赘述。
在一个具体实施方式中，具体可以基于上述的相对距离信息和目标定位基站在参考坐标系的坐标，确定目标标签在基于参考坐标系上的第一坐标。例如，当参考坐标系是二维坐标系时，通过确定目标标签距离至少两个目标定位基站的相对距离，可以确定目标标签在基于参考坐标系上的第一坐标。当参考坐标系是三维坐标系时，例如可以通过确定目标标签距离至少三个目标定位基站的相对距离，确定目标标签在基于参考坐标系上的第一坐标。又如，还可以通过确定目标标签距离至少四个目标定位基站的相对距离，以此确定目标标签在基于参考坐标系上的第一坐标。具体计算第一坐标方法，可以基于本领域通用的计算方法，此处不再赘述。
步骤S13：基于第一坐标和目标标签在基于标签族群建立的标签坐标系上的第二坐标，确定标签坐标系与参考坐标系之间的第一变换关系。
在一个实施方式中，可以利用至少三个标签组成标签族群，并确定至少三个标签两两之间的相对距离关系，以此确定标签之间的空间架构，以此便可基于至少三个标签建立标签坐标系。
标签坐标系，具体可以是二维坐标系或者是三维坐标系。当坐标系是二维坐标系时，标签族群的标签的数量至少为3个，当坐标系是三维坐标系时，标签族群的标签的数量至少为4个。当参考坐标系是二维坐标系时，标签坐标系也可以为二维坐标系。当考坐标系是三维坐标系时，标签坐标系也可以为三维坐标系。
就标签族群而言，目标标签是标签族群中被目标定位基站确定了相对距离信息的标签。例如，标签族群的标签数量为4个，其中有3个标签被目标定位基站确定了相对距离信息，则这3个标签即为目标标签。
在一个实施方式中，可以基于建立的标签坐标系，确定目标标签在标签坐标系的第二坐标。目标标签在标签坐标系上的第二坐标，可以是在建立标签坐标系后，通过确定标签族群中的每一个标签在标签坐标系的位置，以此来确定标签在标签坐标系的坐标，以此也可以确定目标标签的第二坐标。具体地，确定标签族群中的每一个标签在标签坐标系的位置，可以是通过人工测绘的方式，也可以是利用标签之间进行测距的方法确定，此处不做限制。
在确定了目标标签在参考坐标系上的第一坐标和在标签坐标系上的第二坐标，便可以根据这两个坐标，确定两个坐标系之间的第一变换关系。例如，当参考坐标系和标签坐标系都是二维坐标系时，可以利用两个目标标签在参考坐标系上的第一坐标和在标签坐标系上的第二坐标，来得到第一变换关系。当参考坐标系和标签坐标系都是三维坐标系时，可以利用三个目标标签在参考坐标系上的第一坐标和在标签坐标系上的第二坐标，来得到第一变换关系。计算第一变换关系的具体方法，可以是通用的坐标系变换方法，此处不再赘述。
在一个具体实施方式中，第一变换关系可以是两个坐标系之间的旋转分量和平移分量。在另一个具体实施方式中，第一变换关系可以是坐标系变换中的四参数、七参数等。当参考坐标系和标签坐标系是二维坐标系时，第一变换关系可以是四参数，分别是两个坐标平移量(△X，△Y)，即两个坐标系的坐标原点之间的坐标差值，坐标轴的旋转角度A，通过旋转一个角度，可以使两个坐标系的X和Y轴重合在一起，尺度因子K，即两个坐标系内的同一段直线的长度比值，实现尺度的比例转换。
步骤S14：基于第一变换关系确定目标设备相对目标基站族群的位姿。
因为第一变换关系能够反映两个坐标系(参考坐标系和标签坐标系)之间的变换关系，并且因为目标标签来自设在目标设备上的一标签族群，因此可以将该第一变换关系作为目标设备相对参考基站族群的位姿。
例如，当参考坐标系和标签坐标系是三维坐标系时，第一变换关系可以是七参数，七参数分别是三个坐标平移量(△X，△Y，△Z)，即两个坐标系的坐标原点之间坐标差值；三个坐标轴的旋转角度(△α，△β，△γ)，通过按顺序旋转三个坐标轴指定角度，可以使两个空间直角坐标系的XYZ轴重合在一起；尺度因子K，即两个坐标系内的同一段直线的长度比值，实现尺度的比例转换。
当参考基站族群为目标基站族群时，则可以将基于第一变换关系确定目标设备相对目标基站族群的位姿。在一个实施方式中，目标基站族群可以是固定安装的定位基站。目标设备相对参考基站族群的位姿，即是目标设备相对于基于目标基站族群建立的目标坐标系的位姿。
当参考基站族群为其他基站族群时，则还可以进一步利用目标基站族群建立的目标坐标系与参考坐标系之间的第二变换关系，结合第一变换关系来得到目标设备相对目标基站族的位姿。在一个实施方式中，其他基站族群即可以是固定安装的定位基站组成的基站族群，还可以是将标签族群进行固定，以此作为其他基站族群。
在一个具体实施场景中，目标设备例如是头盔，标签族群设置在头盔上，通过获取目标设备相对目标基站族群的位姿，以此可以将目标设备相对目标基站族群的位姿作为人的位姿信息，实现了对人的位姿获取。
因此，通过利用目标定位基站所在的基站族群建立参考坐标系，利用标签族群建立标签坐标系，并获得目标标签在参考坐标系上的第一坐标以及目标标签在标签坐标系上的第二坐标，以此可以确定标签坐标系与参考坐标系之间的第一变换关系，最后可以基于第一变换关系确定目标设备相对目标基站族群的位姿，实现了对无线电技术的改进，使得可以通过无线电定位技术获得目标设备的位姿。
在一个实施例中，可以加入新的定位基站，以实现对参考基站族群的扩展，扩大定位范围。具体地，可以将新加入的其他定位基站作为参考基站族群中新的定位基站，并保存其他定位基站在参考坐标系的第三坐标。以此，后续便可以利用新加入的其他定位基站进行定位，以此确定目标设备的位姿。
在一个实施例中，在执行步骤“获取至少两个目标定位基站发送的与至少两个目标标签的相对距离信息”之前，还可以基于目标标签在参考坐标系上的第一坐标，从参考基站族群中选择距离目标标签最近的至少两个定位基站，作为至少两个目标定位基站。
目标标签与参考基站族群的定位基站的距离，可以是通过无线电测距的方法得到，还可以是通过目标标签在参考坐标系上的第一坐标和定位基站在参考坐标系上的坐标，计算出相对距离信息。具体的确定相对距离信息的方法本申请不做限制。
在一个具体实施方式中，对于每一个目标标签，可以分别确定距离每一个目标标签最近的至少两个定位基站，作为至少两个目标定位基站。在另一个具体实施方式中，可以计算一个定位基站距离全部目标标签的距离之和/平均距离，用于判断哪个定位基站距离目标标签最近，以此确定距离目标标签最近的至少两个定位基站。
在此基础上，后续还可以基于确定的最近的至少两个定位基站重新计算第一坐标。一般而言，目标标签距离定位基站越近，其信号的质量越高，因此通过利用选择距离目标标签最近的至少两个定位基站来重新确定第一坐标，可以获得准确度更高的第一坐标。
在一个实施方式中，在确定第一坐标以后，距离目标标签最近的定位基站没有处于工作状态，因此无法利用距离目标标签最近的至少两个定位基站来确定目标标签的第一坐标。因此，通过从参考基站族群中选择距离目标标签最近的至少两个定位基站，作为至少两个目标定位基站，后续便可以利用选择的目标定位基站来重新获得新的第一坐标，以此可以提高第一坐标的准确度。
请参阅图2，图2是本申请无线电定位方法实施例的另一流程示意图。在本实施例中，参考基站族群为其他基站族。此时，上述步骤提及的“基于第一变换关系确定目标设备相对目标基站族群的位姿”，具体可以包括：
步骤S141：确定基于目标基站族群建立的目标坐标系与参考坐标系之间的第二变换关系。
基于目标基站族群建立的目标坐标系的具体过程与基于参考基站族群建立参考坐标系的过程相同，此处不再赘述。
在一个具体实施方式中，目标基站族群的定位基站可以是固定安装的定位基站，其他基站族群的定位基站可以是固定的定位基站。在另一个具体实施方式中，还可以将标签族群作为其他基站族群，将标签族群的每一个标签作为定位基站。确定基于目标基站族群建立的目标坐标系与参考坐标系之间的第二变换关系，具体可以是确定其他基站族群的定位基站在基于目标基站族群建立的目标坐标系的坐标，以及其他基站族群的定位基站的在参考坐标系的坐标，通过计算坐标系转换，来确定基于目标基站族群建立的目标坐标系与参考坐标系之间的第二变换关系。
步骤S142：基于第一变换关系和第二变换关系，确定目标坐标系与标签坐标系之间的第三变换关系。
通过确定标签坐标系与基于其他基站族群建立的参考坐标系之间的第一变换关系，可以获得目标设备相对于其他基站族群的位姿。通过确定基于目标基站族群建立的目标坐标系与参考坐标系之间的第二变换关系，便可以结合第一变换关系和第二变换关系，最终确定目标坐标系与标签坐标系之间的第三变换关系。具体确定第三变换关系的计算方法，可以通用的坐标系变换方法，此处不再赘述。
步骤S143：基于第三变换关系确定目标设备相对目标基站族群的位姿。
确定了目标坐标系与标签坐标系之间的第三变换关系，也就可以通过第三变换关系，相应地确定目标设备相对目标基站族群的位姿。具体过程可以参阅上述步骤S14的相关描述，此处不再赘述。
因此，当参考基站族群为其他基站族群时，通过确定基于目标基站族群建立的目标坐标系与参考坐标系之间的第二变换关系，最终可以确定目标坐标系与标签坐标系之间的第三变换关系，以此便可以基于第三变换关系确定目标设备相对目标基站族群的位姿，实现了对目标设备的定位。
请参阅图3，图3是本申请无线电定位方法实施例的又一流程示意图。在执行上述步骤“获取至少两个目标定位基站发送的与至少两个目标标签的相对距离信息”之前，还可以执行以下步骤S21至S23。
步骤S21：获取目标标签分别接收的来自至少两个基站族群发出的定位信号的强度。
目标标签可以接收来自至少两个基站族群的定位信号，为了避免不同基站族群间的定位信号干扰，可以选择其中一个基站族群作为参考基站族群，来确定目标设备的位姿。例如，至少两个基站族群可以包括目标基站族群和其他基站族群，或者是不同的其他基站族群等。
具体的，可以通过获取目标标签分别接收的来自至少两个基站族群发出的定位信号的强度，来确定信号最强的的基站族群。目标标签接收的基站族群发出的定位信号的强度，可以全部目标标签接收的定位信号的强度的平均值、最大值或者是加权平均值等等，具体确定方法不受限制。
步骤S22：从至少两个基站族群中，选择对应强度最强的基站族群作为参考基站族群。
在确定目标标签分别接收的来自至少两个基站族群发出的定位信号的强度之后，可以从至少两个基站族群中，选择对应强度最强的基站族群作为参考基站族群。以此便可以利用定位信号最强的基站族群来获得目标设备的位姿，有助于提高目标设备的位姿的准确度。
步骤S23：将至少两个基站族群中将除参考基站族群以外的基站族群作为静默基站族群，并控制静默基站族群停止发送定位信号。
在确定参考基站族群之后，可以将至少两个基站族群中将除参考基站族群以外的基站族群都作为静默基站族群，并控制静默基站族群停止发送定位信号，以此减少来自参考基站族群以外的基站族群的干扰，有助于提高后续获得的目标设备的位姿的准确度。
在一个实施例中，还可以获取目标标签分别距离至少两个基站族群的距离。例如，在确定目标标签的坐标以后，通过利用目标标签的坐标与基站族群的基站的坐标，以此确定目标标签距离每一个基站族群的距离。具体的，目标标签的数量为数个时，基站族群中基站的数量也为数个时，可以分别计算每一个目标标签与每一个基站的距离，然后将最远的距离确定为标标签距离每一个基站族群的距离；或者，可以计算每一个目标标签与每一个基站的距离，然后将平均值作为该目标标签与基站族群的距离，接着将每一个目标标签与基站族群的距离的平均值作为目标标签距离每一个基站族群的距离；又或者，在数个目标标签中选择一个目标标签作为基准标签，在基站族群中选择一个基站作为基准基站，通过计算基准标签与基准基站的距离作为目标标签与基站族群的距离。可以理解的，确定目标标签与基站族群的距离的方法不受限制。
在获取到目标标签分别距离至少两个基站族群的距离以后，可以选择距离目标标签最近的基站作为参考基站族群。以此，通过选择距离目标标签距离最近的基站族群作为参考基站族群，有助于接收到更强的信号，以此有助于提高后续获得的目标设备的位姿的准确度。
请参阅图4，图4是本申请无线电定位系统实施例的结构示意图。无线电定位系统41具体可以包括参考基站族群411、标签族群412和定位设备413。定位设备413具体可以是电脑、平板、手机等等设备。参考基站族群411能够分别与标签族群412和定位设备413进行通信。标签族群412与参考基站族群411进行通信，并且通过参考基站族群411实现与定位设备413的通信。标签族群412设置在目标设备42上。在一些实施方式中，标签族群412也可以直接与定位设备413通信。此外，还可以基于参考基站族群411建立参考坐标系4112，基于标签族群412建立标签坐标系4122。
具体地，参考基站族群411的定位基站4111能够发送定位信号，以此来确定定位基站4111与标签4121的相对距离信息。标签族群412的标签4121可以接收定位信号和发送定位相关消息给参考基站族群411的定位基站4111，使得定位基站4111能够基于定位相关信息确定与标签4121的相对距离信息。确定相对距离信息的方法例如TOA测距方法，TDOA方法等等，此处不再赘述。
定位设备413具体可以执行上述无线电定位方法实施例提及的步骤。以此来确定目标设备相对目标基站族群的位姿。
因此，通过确定上述的无线电定位系统，实现了对无线电技术的改进，使得可以通过无线电定位技术获得目标设备的位姿。
请参阅图5，图5是本申请无线电定位装置实施例的框架示意图。无线电定位装置50例如是目标标签之一，或者是目标定位基站之一。
无线电定位装置50包括：获取模块51、第一确定模块52、第二确定模块53和第三确定模块54。获取模块51用于获取至少两个目标定位基站发送的与至少两个目标标签的相对距离信息，其中，至少两个目标定位基站属于参考基站族群，至少两个目标标签来自设在目标设备上的一标签族群；第一确定模块52，用于基于相对距离信息，确定目标标签在基于目标定位基站所在的基站族群建立的参考坐标系上的第一坐标；第二确定模块53用于基于第一坐标和目标标签在基于标签族群建立的标签坐标系上的第二坐标，确定标签坐标系与参考坐标系之间的第一变换关系；第三确定模块54用于基于第一变换关系确定目标设备相对目标基站族群的位姿，其中，参考基站族群为目标基站族群或其他基站族群。
其中，上述的无线电定位装置50还包括基站加入模块，基站加入模块用于将新加入的其他定位基站作为参考基站族群中新的定位基站，并保存其他定位基站在参考坐标系的第三坐标。
其中，上述的无线电定位装置50还包括基站确定模块，在获取模块51用于取至少两个目标定位基站发送的与至少两个目标标签的相对距离信息之前，基站确定模块用于基于第一坐标，从参考基站族群中选择距离目标标签最近的至少两个定位基站，作为至少两个目标定位基站。
其中，若上述的参考基站族群为其他基站族群，在第二确定模块53用于基于第一变换关系确定目标设备相对目标基站族群的位姿之前，第三确定模块54用于基于第一变换关系确定目标设备相对目标基站族群的位姿，包括：确定基于目标基站族群建立的目标坐标系与参考坐标系之间的第二变换关系；基于第一变换关系和第二变换关系，确定目标坐标系与标签坐标系之间的第三变换关系；基于第三变换关系确定目标设备相对目标基站族群的位姿。
其中，上述的相对距离信息是利用目标定位基站发送的定位信号得到的。上述的无线电定位装置50还包括基站族群选择模块，在上述的获取模块51用于获取至少两个目标定位基站发送的与至少两个目标标签的相对距离信息之前，基站族群选择模块用于获取目标标签分别接收的来自至少两个基站族群发出的定位信号的强度，其中，至少两个基站族群包括目标基站族群和其他基站族群；从至少两个基站族群中，选择对应强度最强的基站族群作为参考基站族群；以及，将至少两个基站族群中将除参考基站族群以外的基站族群作为静默基站族群，并控制静默基站族群停止发送定位信号。
其中，上述的无线电定位装置50还包括基站坐标模块，基站坐标模块用于利用至少三个定位基站组成参考基站族群，并确定至少三个定位基站两两之间的相对距离关系；基于至少三个定位基站建立参考坐标系，并确定参考基站族群中每一个定位基站在参考坐标系的坐标；上述的第一确定模块52用于基于相对距离信息，确定目标标签在基于目标定位基站所在的基站族群建立的参考坐标系上的第一坐标，包括：基于相对距离信息和目标定位基站在参考坐标系的坐标，确定目标标签在基于参考坐标系上的第一坐标。上述的无线电定位装置50还包括标签坐标模块，标签坐标模块用于利用至少三个标签组成标签族群，并确定至少三个标签两两之间的相对距离关系；基于至少三个标签建立标签坐标系，并确定目标标签在标签坐标系的第二坐标。
请参阅图6，图6是本申请电子设备实施例的框架示意图。电子设备60包括相互耦接的存储器61和处理器62，处理器62用于执行存储器61中存储的程序指令，以实现上述任一无线电定位方法实施例的步骤。在一个具体的实施场景中，电子设备60可以包括但不限于：微型计算机、服务器，此外，电子设备60还可以包括笔记本电脑、平板电脑等移动设备，在此不做限定。在本实施例中，存储器61可以是目标存储芯片，也可以是目标存储芯片以外的存储器。
具体而言，处理器62用于控制其自身以及存储器61以实现上述任一无线电定位方法实施例的步骤。处理器62还可以称为CPU(Central Processing Unit，中央处理单元)。处理器62可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。处理器62还可以是通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)、专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit,ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,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。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。另外，处理器62可以由集成电路芯片共同实现。
请参阅图7，图7是本申请计算机可读存储介质一实施例的框架示意图。计算机可读存储介质70存储有能够被处理器运行的程序指令71，程序指令71用于实现上述任一无线电定位方法实施例的步骤。
上述方案，通过利用目标定位基站所在的基站族群建立参考坐标系，利用标签族群建立标签坐标系，并获得目标标签在参考坐标系上的第一坐标以及目标标签在标签坐标系上的第二坐标，以此可以确定标签坐标系与参考坐标系之间的第一变换关系，最后可以基于第一变换关系确定目标设备相对目标基站族群的位姿，实现了对无线电技术的改进，使得可以通过无线电定位技术获得目标设备的位姿。
在本发明所提供的几个实施方式中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施方式仅仅是示意性的，例如，模块或单元的划分，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，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。
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方式方案的目的。
另外，在本发明各个实施方式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。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
集成的单元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，本发明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全部或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计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器(processor)执行本发明各个实施方式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(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种无线电定位方法，其特征在于，包括：
获取至少两个目标定位基站发送的与至少两个目标标签的相对距离信息，其中，所述至少两个目标定位基站属于参考基站族群，所述至少两个目标标签来自设在目标设备上的一标签族群；
基于所述相对距离信息，确定所述目标标签在基于所述目标定位基站所在的基站族群建立的参考坐标系上的第一坐标；
基于所述第一坐标和所述目标标签在基于所述标签族群建立的标签坐标系上的第二坐标，确定所述标签坐标系与所述参考坐标系之间的第一变换关系；
基于所述第一变换关系确定所述目标设备相对目标基站族群的位姿，其中，所述参考基站族群为所述目标基站族群或其他基站族群。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
将新加入的其他定位基站作为所述参考基站族群中新的定位基站，并保存所述其他定位基站在所述参考坐标系的第三坐标。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述获取至少两个目标定位基站发送的与至少两个目标标签的相对距离信息之前，所述方法还包括：
基于所述第一坐标，从所述参考基站族群中选择距离所述目标标签最近的至少两个定位基站，作为所述至少两个目标定位基站。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，若所述参考基站族群为所述其他基站族群，则所述基于所述第一变换关系确定所述目标设备相对所述目标基站族群的位姿，包括：
确定基于所述目标基站族群建立的目标坐标系与所述参考坐标系之间的第二变换关系；
基于所述第一变换关系和所述第二变换关系，确定所述目标坐标系与所述标签坐标系之间的第三变换关系；
基于所述第三变换关系确定所述目标设备相对所述目标基站族群的位姿。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述相对距离信息是利用所述目标定位基站发送的定位信号得到的；
在所述获取至少两个目标定位基站发送的与至少两个目标标签的相对距离信息之前，所述方法还包括：
获取所述目标标签分别接收的来自至少两个基站族群发出的定位信号的强度，其中，所述至少两个基站族群包括所述目标基站族群和所述其他基站族群；
从所述至少两个基站族群中，选择对应所述强度最强的基站族群作为参考基站族群；以及，
将所述至少两个基站族群中将除所述参考基站族群以外的基站族群作为静默基站族群，并控制所述静默基站族群停止发送定位信号。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：利用至少三个定位基站组成所述参考基站族群，并确定所述至少三个定位基站两两之间的相对距离关系；基于所述至少三个定位基站建立所述参考坐标系，并确定所述参考基站族群中每一个定位基站在所述参考坐标系的坐标；以及，
所述基于所述相对距离信息，确定所述目标标签在基于所述目标定位基站所在的基站族群建立的参考坐标系上的第一坐标，包括：基于所述相对距离信息和所述目标定位基站在所述参考坐标系的坐标，确定所述目标标签在基于所述参考坐标系上的第一坐标；
和/或，所述方法还包括：
利用至少三个标签组成标签族群，并确定所述至少三个标签两两之间的相对距离关系；
基于所述至少三个标签建立所述标签坐标系，并确定所述目标标签在所述标签坐标系的第二坐标。
7.一种无线电定位系统，其特征在于，包括：
参考基站族群，所述参考基站族群的定位基站用于发送定位信号，以确定定位基站与标签的相对距离信息；
标签族群，所述标签族群的标签用于接收定位信号和发送定位相关消息给所述参考基站族群的定位基站，使得所述定位基站能够基于所述定位相关信息确定与标签的相对距离信息；
定位设备，用于获取至少两个目标定位基站发送的与至少两个目标标签的相对距离信息，其中，所述至少两个目标定位基站属于参考基站族群，所述至少两个目标标签来自设在目标设备上的一标签族群；基于所述相对距离信息，确定所述目标标签在基于所述目标定位基站所在的基站族群建立的参考坐标系上的第一坐标；基于所述第一坐标和所述目标标签在基于所述标签族群建立的标签坐标系上的第二坐标，确定所述标签坐标系与所述参考坐标系之间的第一变换关系；基于所述第一变换关系确定所述目标设备相对所述目标基站族群的位姿，其中，所述参考基站族群为所述目标基站族群或其他基站族群。
8.一种无线电定位装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取至少两个目标定位基站发送的与至少两个目标标签的相对距离信息，其中，所述至少两个目标定位基站属于参考基站族群，所述至少两个目标标签来自设在目标设备上的一标签族群；
第一确定模块，用于基于所述相对距离信息，确定所述目标标签在基于所述目标定位基站所在的基站族群建立的参考坐标系上的第一坐标；
第二确定模块，用于基于所述第一坐标和所述目标标签在基于所述标签族群建立的标签坐标系上的第二坐标，确定所述标签坐标系与所述参考坐标系之间的第一变换关系；
第三确定模块，用于基于所述第一变换关系确定所述目标设备相对所述目标基站族群的位姿，其中，所述参考基站族群为所述目标基站族群或其他基站族群。
9.一种电子设备，其特征在于，包括相互耦接的处理器和存储器，其中，
所述处理器用于执行所述存储器存储的计算机程序以执行权利要求1至6任一项所述的方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，存储有能够被处理器运行的计算机程序，所述计算机程序用于实现如执行权利要求1至6任一项所述的方法。
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