CN115103440A - 定位方法、定位装置、计算机可读存储介质和定位系统 - Google Patents

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CN115103440A CN202210700298.1A CN202210700298A CN115103440A CN 115103440 A CN115103440 A CN 115103440A CN 202210700298 A CN202210700298 A CN 202210700298A CN 115103440 A CN115103440 A CN 115103440A
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汪立富
杜洋
陈彦宇
殷祥鹏
王腾达
陈丁强
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Zhuhai Lianyun Technology Co Ltd
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Gree Electric Appliances Inc of Zhuhai
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Abstract

本申请提供了一种定位方法、定位装置、计算机可读存储介质和定位系统。该方法包括：获取综合信号强度和首径信号强度；获取发送设备与接收设备之间的初始距离值，以及发送设备的初始位置信息；根据综合信号强度和首径信号强度确定校正距离值，并采用校正距离值校正初始距离值得到目标距离值；根据目标距离值，对初始位置信息进行校正，得到目标位置信息。该方案中，对发送设备的位置信息进行了多环节下NLOS环境校正，这样可以校正NLOS环境下发送设备的位置信息和导航路线，降低了发送设备定位在NLOS环境中的影响程度，提高了发送设备在NLOS环境下的定位精度。

Description

定位方法、定位装置、计算机可读存储介质和定位系统
技术领域
本申请涉及通信领域，具体而言，涉及一种定位方法、定位装置、计算机可读存储介质和定位系统。
背景技术
随着无线技术的不断发展，无线技术已经用于设备之间的测距/定位，但是无线电磁波容易受到环境影响，例如温湿度、电磁干扰、金属遮挡、墙体阻挡或者人为影响等的环境因素都会对无线信号产生很大影响，例如使得无线信号大大衰减或者产生反射、衍射等等，从而让电磁波信号在空气中传播速度发生改变，增大了电磁波信号在空气中的飞行时间，无线电信号发生延迟，导致测量结果与真实值产生较大偏差，进而出现NLOS(Non LineOf Sight，非视距)现象，UWB(Ultra Wide Band，超宽带)是一种厘米级别的无线定位设备，在NLOS严重环境下甚至会出现米级别以上的测量误差，实际使用过程中很多因素都会产生NLOS现象，但是这种影响是无法直接避免的，而目前计算UWB设备在NLOS环境下的定位精度较差。
发明内容
本申请的主要目的在于提供一种定位方法、定位装置、计算机可读存储介质和定位系统，以解决现有技术中UWB设备的定位精度较差的问题。
根据本发明实施例的一个方面，提供了一种定位方法，包括：获取综合信号强度和首径信号强度，所述综合信号强度是根据发送设备发送的多个信号的强度确定的，所述首径信号强度为接收设备接收到的第一个信号的强度；获取所述发送设备与所述接收设备之间的初始距离值，以及所述发送设备的初始位置信息；根据所述综合信号强度和所述首径信号强度确定校正距离值，并采用所述校正距离值校正所述初始距离值得到目标距离值；根据所述目标距离值，对所述初始位置信息进行校正，得到目标位置信息。
可选地，所述获取所述发送设备与所述接收设备之间的初始距离值，包括：获取所述综合信号强度和所述首径信号强度的第一差值；根据所述第一差值，确定所述发送设备与所述接收设备之间的所述初始距离值。
可选地，所述根据所述第一差值，确定所述发送设备与所述接收设备之间的所述初始距离值，包括：在所述第一差值小于第一阈值的情况下，获取第一时间戳、第二时间戳、时钟频率偏移量和电磁波传播速度，所述第一时间戳是指所述发送设备发送数据包的时间戳，所述第二时间戳是指所述接收设备接收所述数据包的时间戳；根据所述第一时间戳、所述第二时间戳和所述时钟频率偏移量，确定实际耗时时间，所述实际耗时时间是指所述数据包从所述发送设备发送至所述接收设备实际所耗费的时间；根据所述实际耗时时间和所述电磁波传播速度，确定所述发送设备与所述接收设备之间的所述初始距离值。
可选地，所述方法还包括：在所述第一差值大于或者等于第一阈值的情况下，确定所述综合信号强度对应的信号和所述首径信号强度对应的信号均为无效信号。
可选地，所述综合信号强度包括第一类型综合信号强度和第二类型综合信号强度，所述首径信号强度包括第一类型首径信号强度和第二类型首径信号强度，所述第一类型综合信号强度和所述第一类型首径信号强度是在第一场景下获取到的，所述第二类型综合信号强度和所述第二类型首径信号强度是在第二场景下获取到的，所述第一场景是指所述发送设备与所述接收设备之间没有遮挡物的场景，所述第二场景是指所述发送设备与所述接收设备之间有遮挡物的场景，所述根据所述综合信号强度和所述首径信号强度确定校正距离值，包括：获取所述第一类型综合信号强度和所述第二类型综合信号强度的第二差值；获取所述第一类型首径信号强度和所述第二类型首径信号强度的第三差值；根据所述第二差值和所述第三差值，确定所述校正距离值。
可选地，所述根据所述第二差值和所述第三差值，确定所述校正距离值，包括：在所述第二差值小于第二阈值、所述第三差值小于或者等于第三阈值的情况下，确定所述校正距离值为第一校正距离值；在所述第二差值小于所述第二阈值、所述第三差值大于所述第三阈值且所述第三差值小于第四阈值的情况下，确定所述校正距离值为第二校正距离值，其中，所述第四阈值大于所述第三阈值，所述第二校正距离值大于所述第一校正距离值；在所述第二差值大于或者等于所述第二阈值且所述第二差值小于第五阈值、所述第三差值大于所述第三阈值且所述第三差值小于所述第四阈值的情况下，确定所述校正距离值为第三校正距离值，其中，所述第五阈值大于所述第二阈值，所述第三校正距离值大于所述第二校正距离值。
可选地，所述根据所述第二差值和所述第三差值，确定所述校正距离值，还包括：在所述第二差值大于或者等于所述第五阈值、所述第三差值大于所述第三阈值且所述第三差值小于所述第四阈值的情况下，确定所述校正距离值为第四校正距离值，其中所述第四校正距离值大于所述第三校正距离值；在所述第二差值大于或者等于所述第二阈值且所述第二差值小于所述第五阈值、所述第三差值大于或者等于所述第四阈值的情况下，确定所述校正距离值为第五校正距离值，其中，所述第五校正距离值大于所述第四校正距离值；在所述第二差值大于或者等于所述第五阈值、所述第三差值大于或者等于所述第四阈值的情况下，确定所述校正距离值为第六校正距离值，其中，所述第六校正距离值大于所述第五校正距离值。
可选地，所述根据所述目标距离值，对所述初始位置信息进行校正，得到目标位置信息，包括：确定所述发送设备的当前状态，所述当前状态为采用陀螺仪传感器获取得到的，所述陀螺仪传感器安装在所述发送设备中，所述当前状态包括静止状态和运动状态；在所述当前状态为所述运动状态的情况下，根据所述目标距离值，对所述初始位置信息进行校正，得到目标位置信息。
可选地，所述在所述当前状态为所述运动状态的情况下，根据所述目标距离值，对所述初始位置信息进行校正，得到目标位置信息，包括：获取第一时刻的第一初始位置信息和第二时刻的第二初始位置信息；确定实际距离值与所述目标距离值是否相等，所述实际距离值是所述发送设备的第二初始位置信息相对于所述接收设备的位置信息的距离值；在所述实际距离值与所述目标距离值不相等的情况下，根据第一时刻的所述第一初始位置信息和第二时刻的所述第二初始位置信息对所述第二初始位置信息进行校正，得到所述目标位置信息。
可选地，在所述运动状态为直线运动状态的情况下，在所述实际距离值与所述目标距离值不相等的情况下，所述根据第一时刻的所述第一初始位置信息和第二时刻的所述第二初始位置信息对所述第二初始位置信息进行校正，得到所述目标位置信息，包括：采用多个第一时刻的所述第一初始位置信息和第二时刻的所述第二初始位置信息，构建第一函数关系式；根据所述第一函数关系式，对所述第二初始位置信息进行校正，得到所述目标位置信息。
可选地，在所述运动状态为非直线运动状态的情况下，在所述实际距离值与所述目标距离值不相等的情况下，所述根据第一时刻的所述第一初始位置信息和第二时刻的所述第二初始位置信息对所述第二初始位置信息进行校正，得到所述目标位置信息，包括：确定实际方向与目标方向是否相同，所述实际方向是指所述发送设备的所述第二初始位置信息相对于所述接收设备的位置信息的方向；在所述实际方向与所述目标方向不相同的情况下，获取校正斜率参数和转角角度参数；采用多个第一时刻的所述第一初始位置信息、第二时刻的所述第二初始位置信息、所述校正斜率参数和所述转角角度参数，构建第二函数关系式；根据所述第二函数关系式，对所述第二初始位置信息进行校正，得到所述目标位置信息。
可选地，所述方法还包括：在所述当前状态为所述静止状态的情况下，确定不对所述初始位置信息进行校正；连续获取多个时刻的所述初始位置信息，并获取多个所述初始位置信息的平均值，确定所述平均值为所述目标位置信息。
可选地，所述采用所述校正距离值校正所述初始距离值得到目标距离值，包括：获取所述初始距离值与所述校正距离值的第四差值；确定所述第四差值为所述目标距离值。
可选地，所述发送设备中包括第一UWB设备，所述接收设备中包括第二UWB设备。
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种定位装置，包括：第一获取单元，用于获取综合信号强度和首径信号强度，所述综合信号强度是根据发送设备发送的多个信号的强度确定的，所述首径信号强度为接收设备接收到的第一个信号的强度；第二获取单元，用于获取所述发送设备与所述接收设备之间的初始距离值，以及所述发送设备的初始位置信息；第一确定单元，用于根据所述综合信号强度和所述首径信号强度确定校正距离值，并采用所述校正距离值校正所述初始距离值得到目标距离值；校正单元，用于根据所述目标距离值，对所述初始位置信息进行校正，得到目标位置信息。
根据本发明实施例的又一方面，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包括存储的程序，其中，所述程序执行任意一种所述的方法。
根据本发明实施例的再一方面，还提供了一种定位系统，包括：发送设备、接收设备和定位装置，所述定位装置分别与所述发送设备和所述接收设备通信，所述定位装置用于执行任意一种所述的方法。
在本发明实施例中，首先获取综合信号强度和首径信号强度，之后获取发送设备与接收设备之间的初始距离值，以及发送设备的初始位置信息，之后根据综合信号强度和首径信号强度确定校正距离值，并采用校正距离值校正初始距离值得到目标距离值，最后根据目标距离值，对初始位置信息进行校正，得到目标位置信息。该方案中，对发送设备的位置信息进行了多环节下NLOS环境校正，这样可以校正NLOS环境下发送设备的位置信息和导航路线，降低了发送设备定位在NLOS环境中的影响程度，提高了发送设备在NLOS环境下的定位精度。同时本方案可以降低无线电通讯测距或者定位位置的偏差，使得NLOS环境下的测量值更接近实际值。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1示出了根据本申请的实施例的定位方法的流程示意图；
图2示出了发送设备的结构示意图；
图3示出了发送设备的部分结构示意图；
图4示出了测量发送设备与接收设备之间的初始距离值的示意图；
图5示出了直线运动状态下校正的示意图；
图6示出了非直线运动状态下校正的示意图；
图7示出了根据本申请的实施例的定位装置的结构示意图；
图8示出了根据本申请的实施例的另一种定位方法的流程示意图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
应该理解的是，当元件(诸如层、膜、区域、或衬底)描述为在另一元件“上”时，该元件可直接在该另一元件上，或者也可存在中间元件。而且，在说明书以及权利要求书中，当描述有元件“连接”至另一元件时，该元件可“直接连接”至该另一元件，或者通过第三元件“连接”至该另一元件。
正如背景技术中所说的，现有技术中UWB设备的定位精度较差，为了解决上述问题，本申请的一种实施方式中，提供了一种定位方法、定位装置、计算机可读存储介质和定位系统。
根据本申请的实施例，提供了一种定位方法。
图1是根据本申请实施例的定位方法的流程图。如图1所示，该方法包括以下步骤：
步骤S101，获取综合信号强度和首径信号强度，上述综合信号强度是根据发送设备发送的多个信号的强度确定的，上述首径信号强度为接收设备接收到的第一个信号的强度；
步骤S102，获取上述发送设备与上述接收设备之间的初始距离值，以及上述发送设备的初始位置信息；
步骤S103，根据上述综合信号强度和上述首径信号强度确定校正距离值，并采用上述校正距离值校正上述初始距离值得到目标距离值；
步骤S104，根据上述目标距离值，对上述初始位置信息进行校正，得到目标位置信息。
具体地，上述发送设备中包括UWB设备。本方案适用于UWB设备在NLOS环境下的定位。进行了多环节下NLOS环境的校正，这样可以校正NLOS环境下UWB设备的位置信息和导航路线，降低了UWB设备定位在NLOS环境中的影响程度，提高了UWB设备在NLOS环境下的定位精度，同时本方案可以降低无线电通讯测距或者定位位置的偏差，使得NLOS环境下的测量值更接近实际值。
上述的方法中，首先获取综合信号强度和首径信号强度，之后获取发送设备与接收设备之间的初始距离值，以及发送设备的初始位置信息，之后根据综合信号强度和首径信号强度确定校正距离值，并采用校正距离值校正初始距离值得到目标距离值，最后根据目标距离值，对初始位置信息进行校正，得到目标位置信息。该方案中，对发送设备的位置信息进行了多环节下NLOS环境校正，这样可以校正NLOS环境下发送设备的位置信息和导航路线，降低了发送设备定位在NLOS环境中的影响程度，提高了发送设备在NLOS环境下的定位精度。同时本方案可以降低无线电通讯测距或者定位位置的偏差，使得NLOS环境下的测量值更接近实际值。
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。
具体地，在实际应用中，本方案的发送设备的如图2所示，方案的实施可以建立在硬件基础上，发送设备主要包括UWB电路、MCU处理器、PA(放大电路)+LNA(噪声放大器)+SW(开关)大功率电路和六轴加速度传感器电路(可以是陀螺仪传感器)，PA+LNA+SW大功率电路可以对发射信号和接收信号在NLOS环境中起到抑制作用，使得信号受干扰较小，可以去除部分噪声信号，给接收设备提供更大的信号的裕量和质量，同时可以降低由于遮挡、环境噪声等对信号产生的NLOS环境反射作用，对无线电NLOS环境下具有抑制效果，主要是PA+LNA+SW大功率电路可以对信号区分为综合信号强度和首径信号强度，PA+LNA+SW大功率电路如图3所示，包括PA、LNA、两个SW和ANT(天线)，图3中的RF与UWB电路电连接。
另外，UWB电路中还包括decawave的UWB芯片，该芯片在信号传输过程中具有读取综合信号强度和首径信号强度的作用，可以设置有效接收信号强度的阈值为13，这样可以兼顾平衡UWB设备下NLOS环境的影响和环境噪声影响，在发送设备处于运动状态时，在测距过程中可以根据信息交互过程中的综合信号强度和首径信号强度来进行校正，综合信号强度主要反映整个接收过程中的所有的信号的质量情况，具有可以是接收的所有的信号的平均值，也可以是预定信号强度，预定信号强度可以大于所有的信号中80％的信号强度，而首径信号强度主要反映第一次到达接收端的信号的接收信号强度，可以根据综合信号强度和首径信号强度确定发送的信号是否发生了反射已经NLOS环境的影响，两者的差值越大，NLOS环境越恶劣。
本申请的一种实施例中，上述获取上述发送设备与上述接收设备之间的初始距离值，包括：获取上述综合信号强度和上述首径信号强度的第一差值；根据上述第一差值，确定上述发送设备与上述接收设备之间的上述初始距离值。该实施例中，第一差值可以表示发送设备和接收设备之间传输信号的过程中是否发生了反射，已经NLOS环境的影响，可以根据第一差值，更为准确地确定发送设备和接收设备之间的初始距离值。
本申请的又一种实施例中，上述根据上述第一差值，确定上述发送设备与上述接收设备之间的上述初始距离值，包括：在上述第一差值小于第一阈值的情况下，获取第一时间戳、第二时间戳、时钟频率偏移量和电磁波传播速度，上述第一时间戳是指上述发送设备发送数据包的时间戳，上述第二时间戳是指上述接收设备接收上述数据包的时间戳；根据上述第一时间戳、上述第二时间戳和上述时钟频率偏移量，确定实际耗时时间，上述实际耗时时间是指上述数据包从上述发送设备发送至上述接收设备实际所耗费的时间；根据上述实际耗时时间和上述电磁波传播速度，确定上述发送设备与上述接收设备之间的上述初始距离值。该实施例中，通过第一时间戳、第二时间戳、时钟频率偏移量可以进一步准确地确定实际耗时时间，进而可以根据实际耗时时间和电磁波传播速度进一步准确地确定发送设备和接收设备之间的初始距离值。
具体地，如图4所示，发送设备发送一个探测帧信号tx_poll消息，在有效范围内的接收设备都会接收到该信号，同时接收设备记录接收综合信号强度和首径信号强度，记录第一时间戳，只有综合信号强度大于阀值Riss_k且首径信号强度与综合信号强度的第一差值小于6db的情况下，才认为发送设备与接收设备的距离较近，环境为LOS(Line Of Sight，视距)环境或者NLOS影响较小的环境，才可以作为测距的发送设备，否则认为是NLOS环境，因为NLOS环境下信号飞行的时间较长，信号能力衰减较大，受到环境干扰较大，产生的误差也会较大，是不适于作为测距输入值的，符合要求的接收设备接到到消息后会返回回复帧消息resp消息给发送设备，发送设备记录第二时间戳和时钟频率偏移量，通过如下公式计算实际耗时时间
Figure BDA0003704131090000071
其中，t表示实际耗时时间，rtd_init表示第一时间戳，rtd_resp表示第二时间戳，fclockOffset表示时钟频率偏移量，再通过如下公式计算初始距离值d＝t×c，其中，d表示初始距离值，c表示电磁波传播速度，所测量的初始距离值收到NLOS环境影响较小或者为LOS环境，才可以作为TOF位置算法的数据输入。
本申请的另一种实施例中，上述方法还包括：在上述第一差值大于或者等于第一阈值的情况下，确定上述综合信号强度对应的信号和上述首径信号强度对应的信号均为无效信号。该实施例中，如果综合信号强度和首径信号强度的第一差值大于或者等于第一阈值的情况下，认为这两个信号是无效信号，这样可以筛选出受NLOS环境影响严重的数据，得到LOS环境下的数据或者NLOS影响较小的数据，减少NLOS环境对定位的影响，一般发送设备可以与最近的接收设备进行测距，才可以减少信号质量的受环境影响程度，若近距离产生较为严重的NLOS环境，则需要更换距离较远的接收设备，以减少NLOS环境的影响，该实施例可以实现对NLOS环境下的数据进行过滤。
本申请的再一种实施例中，上述综合信号强度包括第一类型综合信号强度和第二类型综合信号强度，上述首径信号强度包括第一类型首径信号强度和第二类型首径信号强度，上述第一类型综合信号强度和上述第一类型首径信号强度是在第一场景下获取到的，上述第二类型综合信号强度和上述第二类型首径信号强度是在第二场景下获取到的，上述第一场景是指上述发送设备与上述接收设备之间没有遮挡物的场景，上述第二场景是指上述发送设备与上述接收设备之间有遮挡物的场景，上述根据上述综合信号强度和上述首径信号强度确定校正距离值，包括：获取上述第一类型综合信号强度和上述第二类型综合信号强度的第二差值；获取上述第一类型首径信号强度和上述第二类型首径信号强度的第三差值；根据上述第二差值和上述第三差值，确定上述校正距离值。该实施例中，虽然在之前已经过滤掉NLOS环境下影响较大的数据，但是还可能会存在NLOS环境下数据有影响较小的数据，随着发送设备和接收设备的距离不同，出现的干扰或者NLOS环境下受影响的程度也是不同的，因此可以采用第一场景(即LOS环境)的参数与第二场景(即NLOS环境)的参数来确定是否发生了反射现象，可以将第一类型综合信号强度、第一类型首径信号强度构建函数曲线，作为参考数据与第二类型综合信号强度、第二类型首径信号强度进行比较，来更为准确地确定校正距离值。
为了进一步准确地确定校正距离值，本申请的又一种实施例中，上述根据上述第二差值和上述第三差值，确定上述校正距离值，包括：在上述第二差值小于第二阈值、上述第三差值小于或者等于第三阈值的情况下，确定上述校正距离值为第一校正距离值；在上述第二差值小于上述第二阈值、上述第三差值大于上述第三阈值且上述第三差值小于第四阈值的情况下，确定上述校正距离值为第二校正距离值，其中，上述第四阈值大于上述第三阈值，上述第二校正距离值大于上述第一校正距离值；在上述第二差值大于或者等于上述第二阈值且上述第二差值小于第五阈值、上述第三差值大于上述第三阈值且上述第三差值小于上述第四阈值的情况下，确定上述校正距离值为第三校正距离值，其中，上述第五阈值大于上述第二阈值，上述第三校正距离值大于上述第二校正距离值。
为了进一步准确地确定校正距离值，本申请的又一种实施例中，上述根据上述第二差值和上述第三差值，确定上述校正距离值，还包括：在上述第二差值大于或者等于上述第五阈值、上述第三差值大于上述第三阈值且上述第三差值小于上述第四阈值的情况下，确定上述校正距离值为第四校正距离值，其中上述第四校正距离值大于上述第三校正距离值；在上述第二差值大于或者等于上述第二阈值且上述第二差值小于上述第五阈值、上述第三差值大于或者等于上述第四阈值的情况下，确定上述校正距离值为第五校正距离值，其中，上述第五校正距离值大于上述第四校正距离值；在上述第二差值大于或者等于上述第五阈值、上述第三差值大于或者等于上述第四阈值的情况下，确定上述校正距离值为第六校正距离值，其中，上述第六校正距离值大于上述第五校正距离值。
具体地，在第一场景下，第一类型综合信号强度表示为RX_level(x)，第一类型首径信号强度表示为First_level(x)，x为测量距离(x＝0～100m)，一般在NLOS环境下，初始距离值会比在实际情况下的初始距离值偏大(10cm到2m不等)，一般不会偏小，如果第二场景下的信号强度比第一场景下的信号强度要小，可能是存在遮挡，第二场景下的第二类型综合信号强度表示为A(x)，第二类型首径信号强度为B(x)，是否产生了反射以及初始距离值L的误差分析以及校正距离值有如下几种情况：
第一种情况：A(x)-RX_level(x)<0.5db，且B(x)-First_level(x)≤5db，表示为LOS环境，接收信号被轻微遮挡或者无遮挡，接收信号为直射信号，距离误差err＝0，校正距离值Lk为0；
第二种情况：A(x)-RX_level(x)<0.5db，且5<[B(x)-First_level(x)]<10db，表示为一般NLOS环境，接收信号被一般遮挡，确定信号为直射信号，测量误差主要是电磁波遇到传输介质传播速度较慢导致的，通过多次测量可以发现，在第二种情况下，接收信号强度与距离误差的影响因素较大，A(x)-RX_level(x)可以作为修正因子，距离误差增大约在10cm-30cm之间，校正距离值Lk＝50[A(x)-RX_level(x)]，Lk<30cm；
第三种情况：0.5≤(A(x)-RX_level(x))<6db，且5<[B(x)-First_level(x)]<10db，表示较为严重的NLOS环境，接收信号被较为严重遮挡，距离误差增大约20cm-60cm之间，但信号仍然是直射信号，校正距离值Lk＝20[A(x)-RX_level(x)]，Lk<60cm；
第四种情况：(A(x)-RX_level(x))≥6db，且5<[B(x)-First_level(x)]<10db，表示极为严重的NLOS环境，接收信号被极为严重遮挡，距离误差增大约80cm以上，但信号仍然较大可能是直射信号，校正距离值Lk＝15[A(x)-RX_level(x)]，Lk<100cm；
第五种情况：0.5≤(A(x)-RX_level(x))<6db，且[B(x)-First_level(x)]≥10db，表示较为严重的NOS环境，接收信号被较为严重遮挡，距离误差增大约50cm-100cm，接收信号较大概率为反射信号，校正距离值Lk＝5[A(x)-RX_level(x)]+5[B(x)-First_level(x)]，Lk<150cm；
第六种情况：(A(x)-RX_level(x))≥6db，且[B(x)-First_level(x)]≥10db，表示及其严重的NLOS环境，接收信号被严重遮挡，距离误差增大约100cm以上，接收信号为反射信号，校正距离值Lk＝10[A(x)-B(x)]，Lk<200cm。
本申请的一种具体的实施例中，上述根据上述目标距离值，对上述初始位置信息进行校正，得到目标位置信息，包括：确定上述发送设备的当前状态，上述当前状态为采用陀螺仪传感器获取得到的，上述陀螺仪传感器安装在上述发送设备中，上述当前状态包括静止状态和运动状态；在上述当前状态为上述运动状态的情况下，根据上述目标距离值，对上述初始位置信息进行校正，得到目标位置信息。该实施例中，可以进一步对初始位置信息进行校正，陀螺仪传感器有很好的位置和方向的反馈作用，可以采用陀螺仪传感器对初始位置信息进行校正，使得输出的目标位置信息更接近实际情况，减少误差波动。
本申请的另一种具体的实施例中，上述在上述当前状态为上述运动状态的情况下，根据上述目标距离值，对上述初始位置信息进行校正，得到目标位置信息，包括：获取第一时刻的第一初始位置信息和第二时刻的第二初始位置信息；确定实际距离值与上述目标距离值是否相等，上述实际距离值是上述发送设备的第二初始位置信息相对于上述接收设备的位置信息的距离值；在上述实际距离值与上述目标距离值不相等的情况下，根据第一时刻的上述第一初始位置信息和第二时刻的上述第二初始位置信息对上述第二初始位置信息进行校正，得到上述目标位置信息。该实施例中，可以进一步校正初始位置信息，进一步保证了得到的目标位置信息较为准确，进一步提高了发送设备在NLOS环境下的定位精度。
本申请的再一种具体的实施例中，在上述运动状态为直线运动状态的情况下，在上述实际距离值与上述目标距离值不相等的情况下，上述根据第一时刻的上述第一初始位置信息和第二时刻的上述第二初始位置信息对上述第二初始位置信息进行校正，得到上述目标位置信息，包括：采用多个第一时刻的上述第一初始位置信息和第二时刻的上述第二初始位置信息，构建第一函数关系式；根据上述第一函数关系式，对上述第二初始位置信息进行校正，得到上述目标位置信息。该实施例中，可以在运动状态为直线运动状态时，可以进一步校正初始位置信息，进一步保证了得到的目标位置信息较为准确，进一步提高了发送设备在NLOS环境下的定位精度。
一种实施例中，直线运动状态下进行校正的示意图如图5所示，第一时刻共定位了三次，如果陀螺仪传感器检测到角度变化超过5°，认为是需要进行校正的，在角度变化未超过5°的情况下，认为是不要进行校正的，t1时刻和t2时刻和t检测到的第一初始位置信息，角度变化都是小于5°，t3时刻检测到第二初始位置信息，但是根据TOF算法计算出t3时刻相对于t1时刻和t2时刻的偏移角度是大于5°的，还是存在NLOS环境的影响，需要进行校正，t1时刻的第一初始位置信息为(x1,y1)，t2时刻的第一初始位置信息为(x2,y2)，t3时刻的第二初始位置信息为(x3,y3)，设校正后的目标位置信息为t4(x4,y4)，t1和t2组成的函数为
公式一：y＝qx+p，其中
Figure BDA0003704131090000101
t2、t3和t4围成的三角形根据三角公式得到：
公式二：(x2-x3)2+(y2-y3)2＝(x3-x4)2+(y3-y4)2+(x2-x4)2+(y2-y4)2，
经过简化得到：
公式三：(x4-x2)(x3-x4)+(y4-y2)(y3-y4)＝0；
根据公式一和公式二得到：
Figure BDA0003704131090000102
y4＝qx4+p；
其中，
Figure BDA0003704131090000103
当检测到姿态角向左偏移时候，
Figure BDA0003704131090000104
y4＝qx4+p，
当检测到姿态角向右偏移时候，
Figure BDA0003704131090000105
y4＝qx4+p，
因此，得到目标位置信息为(x4,y4)，每次定位的初始位置信息都进行相应的校正，从而可以使得测量的导航路线与实际情况更为接近。
本申请的又一种具体的实施例中，在上述运动状态为非直线运动状态的情况下，在上述实际距离值与上述目标距离值不相等的情况下，上述根据第一时刻的上述第一初始位置信息和第二时刻的上述第二初始位置信息对上述第二初始位置信息进行校正，得到上述目标位置信息，包括：确定实际方向与目标方向是否相同，上述实际方向是指上述发送设备的上述第二初始位置信息相对于上述接收设备的位置信息的方向；在上述实际方向与上述目标方向不相同的情况下，获取校正斜率参数和转角角度参数；采用多个第一时刻的上述第一初始位置信息、第二时刻的上述第二初始位置信息、上述校正斜率参数和上述转角角度参数，构建第二函数关系式；根据上述第二函数关系式，对上述第二初始位置信息进行校正，得到上述目标位置信息。该实施例中，可以在运动状态为非直线运动状态时，可以进一步校正初始位置信息，进一步保证了得到的目标位置信息较为准确，进一步提高了发送设备在NLOS环境下的定位精度。
一种实施例中，非直线运动状态下进行校正的示意图如图6所示，相对于直线运动而言，非直线运动状态(转弯状态)的修正有所区别，以上上次和上一次陀螺仪传感器检测到的目标方向作为参考，陀螺仪传感器可以检测到这次的实际方向的偏移角度，假设预测的目标位置信息为陀螺仪传感器检测到的偏移角θ，当陀螺仪传感器检测到的水平姿态的偏移量相对TOF算法计算得到的目标位置信息形成的角度大于或者等于5°时，认为运动是非直线的，需要对偏移的角度进行校正，t1是上上一次校正后的第一初始位置信息，t2是上一次校正后的第一初始位置信息，t3是这次经过TOF算法计算得到的第二初始位置信息，t4是目标位置信息，假设t1次水平坐标为(x1,y1)，t2为(x2,y2)，t3为(x3,y3)，设矫正后的坐标为t4(x4,y4)，陀螺仪传感器相对上次检测到的水平方向角度改变量为θ，t1和t2组成的直线方程的斜率为
公式四：
Figure BDA0003704131090000111
t2和t4组成的直线方程y＝mx+n，方程的斜率为：
公式五：
Figure BDA0003704131090000112
又由于该直线方程是经过t2，则y2＝mx2+n，即n＝y2-mx2，所以该方程为：
公式六：y＝mx+(y2-mx2)，
t2、t3和t4三点围成的三角形根据三角公式：
公式七：(x2-x3)2+(y2-y3)2＝(x3-x4)2+(y3-y4)2+(x2-x4)2+(y2-y4)2，经过简化得到
公式八：(x4-x2)(x3-x4)+(y4-y2)(y3-y4)＝0，
联合公式六和公式八得到：
Figure BDA0003704131090000113
y4＝mx4+(y2-mx2)；
其中，
Figure BDA0003704131090000121
角A是经过TOF算法初步解算出来所测量转角角度，假设t1到t2距离为dc，t1到t3的距离为da，t2到t3的距离为db,对于△t1t2t3中得到：
公式九：
Figure BDA0003704131090000122
其中，
Figure BDA0003704131090000123
则计算的测量转角角度A：
Figure BDA0003704131090000124
当A>θ时，矫正后的目标位置信息为：
Figure BDA0003704131090000125
y4＝mx4+(y2-mx2)；
当A<θ时，矫正后的目标位置信息为：
Figure BDA0003704131090000126
y4＝mx4+(y2-mx2)。
为了进一步准确地确定目标位置信息，本申请的另一种实施例中，上述方法还包括：在上述当前状态为上述静止状态的情况下，确定不对上述初始位置信息进行校正；连续获取多个时刻的上述初始位置信息，并获取多个上述初始位置信息的平均值，确定上述平均值为上述目标位置信息。
具体地，在静止状态下，由于每次测量的误差还会存在，计算测量的位置信息还是会有微小波动的，显示视觉不觉，可以采用陀螺仪传感器在静止状态时，连续定位次，获取到的距离值分别是5.001cm，4.999cm，5.002cm，取这三个数据的平均值，作为目标位置信息，这样使得显示效果更接近真实值而不会有微小波动。
本申请的再一种实施例中，上述采用上述校正距离值校正上述初始距离值得到目标距离值，包括：获取上述初始距离值与上述校正距离值的第四差值；确定上述第四差值为上述目标距离值。该实施例中，在已经确定校正距离值的情况下，将初始距离值与校正距离值的第四差值确定为目标距离值，该实施例可以进一步准确地确定发送设备与接收设备之间的目标距离值。
本申请的一种实施例中，上述发送设备中包括第一UWB设备，上述接收设备中包括第二UWB设备。这样就可以计算UWB设备在NLOS环境下的定位的位置。
本申请实施例还提供了一种定位装置，需要说明的是，本申请实施例的定位装置可以用于执行本申请实施例所提供的用于定位方法。以下对本申请实施例提供的定位装置进行介绍。
图7是根据本申请实施例的定位装置的示意图。如图7所示，该装置包括：
第一获取单元10，用于获取综合信号强度和首径信号强度，上述综合信号强度是根据发送设备发送的多个信号的强度确定的，上述首径信号强度为接收设备接收到的第一个信号的强度；
第二获取单元20，用于获取上述发送设备与上述接收设备之间的初始距离值，以及上述发送设备的初始位置信息；
第一确定单元30，用于根据上述综合信号强度和上述首径信号强度确定校正距离值，并采用上述校正距离值校正上述初始距离值得到目标距离值；
校正单元40，用于根据上述目标距离值，对上述初始位置信息进行校正，得到目标位置信息。
具体地，上述发送设备中包括UWB设备。本方案适用于UWB设备在NLOS环境下的定位。进行了多环节下NLOS环境的校正，这样可以校正NLOS环境下UWB设备的位置信息和导航路线，降低了UWB设备定位在NLOS环境中的影响程度，提高了UWB设备在NLOS环境下的定位精度，同时本方案可以降低无线电通讯测距或者定位位置的偏差，使得NLOS环境下的测量值更接近实际值。
上述的装置中，第一获取单元获取综合信号强度和首径信号强度，第二获取单元获取发送设备与接收设备之间的初始距离值，以及发送设备的初始位置信息，第一确定单元根据综合信号强度和首径信号强度确定校正距离值，并采用校正距离值校正初始距离值得到目标距离值，校正单元根据目标距离值，对初始位置信息进行校正，得到目标位置信息。该方案中，对发送设备的位置信息进行了多环节下NLOS环境校正，这样可以校正NLOS环境下发送设备的位置信息和导航路线，降低了发送设备定位在NLOS环境中的影响程度，提高了发送设备在NLOS环境下的定位精度。同时本方案可以降低无线电通讯测距或者定位位置的偏差，使得NLOS环境下的测量值更接近实际值。
本申请的一种实施例中，第二获取单元包括第一获取模块和第一确定模块，第一获取模块用于获取上述综合信号强度和上述首径信号强度的第一差值；第一确定模块用于根据上述第一差值，确定上述发送设备与上述接收设备之间的上述初始距离值。该实施例中，第一差值可以表示发送设备和接收设备之间传输信号的过程中是否发生了反射，已经NLOS环境的影响，可以根据第一差值，更为准确地确定发送设备和接收设备之间的初始距离值。
本申请的又一种实施例中，第一确定模块包括第一获取子模块、第一确定子模块和第二确定子模块，第一获取子模块用于在上述第一差值小于第一阈值的情况下，获取第一时间戳、第二时间戳、时钟频率偏移量和电磁波传播速度，上述第一时间戳是指上述发送设备发送数据包的时间戳，上述第二时间戳是指上述接收设备接收上述数据包的时间戳；第一确定子模块用于根据上述第一时间戳、上述第二时间戳和上述时钟频率偏移量，确定实际耗时时间，上述实际耗时时间是指上述数据包从上述发送设备发送至上述接收设备实际所耗费的时间；第二确定子模块用于根据上述实际耗时时间和上述电磁波传播速度，确定上述发送设备与上述接收设备之间的上述初始距离值。该实施例中，通过第一时间戳、第二时间戳、时钟频率偏移量可以进一步准确地确定实际耗时时间，进而可以根据实际耗时时间和电磁波传播速度进一步准确地确定发送设备和接收设备之间的初始距离值。
本申请的另一种实施例中，上述装置还包括第二确定单元，第二确定单元用于在上述第一差值大于或者等于第一阈值的情况下，确定上述综合信号强度对应的信号和上述首径信号强度对应的信号均为无效信号。该实施例中，如果综合信号强度和首径信号强度的第一差值大于或者等于第一阈值的情况下，认为这两个信号是无效信号，这样可以筛选出受NLOS环境影响严重的数据，得到LOS环境下的数据或者NLOS影响较小的数据，减少NLOS环境对定位的影响，一般发送设备可以与最近的接收设备进行测距，才可以减少信号质量的受环境影响程度，若近距离产生较为严重的NLOS环境，则需要更换距离较远的接收设备，以减少NLOS环境的影响，该实施例可以实现对NLOS环境下的数据进行过滤。
本申请的再一种实施例中，上述综合信号强度包括第一类型综合信号强度和第二类型综合信号强度，上述首径信号强度包括第一类型首径信号强度和第二类型首径信号强度，上述第一类型综合信号强度和上述第一类型首径信号强度是在第一场景下获取到的，上述第二类型综合信号强度和上述第二类型首径信号强度是在第二场景下获取到的，上述第一场景是指上述发送设备与上述接收设备之间没有遮挡物的场景，上述第二场景是指上述发送设备与上述接收设备之间有遮挡物的场景，第一确定单元包括第二获取模块、第三获取模块和第二确定模块，第二获取模块用于获取上述第一类型综合信号强度和上述第二类型综合信号强度的第二差值；第三获取模块用于获取上述第一类型首径信号强度和上述第二类型首径信号强度的第三差值；第二确定模块用于根据上述第二差值和上述第三差值，确定上述校正距离值。该实施例中，虽然在之前已经过滤掉NLOS环境下影响较大的数据，但是还可能会存在NLOS环境下数据有影响较小的数据，随着发送设备和接收设备的距离不同，出现的干扰或者NLOS环境下受影响的程度也是不同的，因此可以采用第一场景(即LOS环境)的参数与第二场景(即NLOS环境)的参数来确定是否发生了反射现象，可以将第一类型综合信号强度、第一类型首径信号强度构建函数曲线，作为参考数据与第二类型综合信号强度、第二类型首径信号强度进行比较，来更为准确地确定校正距离值。
为了进一步准确地确定校正距离值，本申请的又一种实施例中，第二确定模块包括第三确定子模块、第四确定子模块和第五确定子模块，第三确定子模块用于在上述第二差值小于第二阈值、上述第三差值小于或者等于第三阈值的情况下，确定上述校正距离值为第一校正距离值；第四确定子模块用于在上述第二差值小于上述第二阈值、上述第三差值大于上述第三阈值且上述第三差值小于第四阈值的情况下，确定上述校正距离值为第二校正距离值，其中，上述第四阈值大于上述第三阈值，上述第二校正距离值大于上述第一校正距离值；第五确定子模块用于在上述第二差值大于或者等于上述第二阈值且上述第二差值小于第五阈值、上述第三差值大于上述第三阈值且上述第三差值小于上述第四阈值的情况下，确定上述校正距离值为第三校正距离值，其中，上述第五阈值大于上述第二阈值，上述第三校正距离值大于上述第二校正距离值。
为了进一步准确地确定校正距离值，本申请的又一种实施例中，第二确定模块包括第六确定子模块、第七确定子模块和第八确定子模块，第六确定子模块用于在上述第二差值大于或者等于上述第五阈值、上述第三差值大于上述第三阈值且上述第三差值小于上述第四阈值的情况下，确定上述校正距离值为第四校正距离值，其中上述第四校正距离值大于上述第三校正距离值；第七确定子模块用于在上述第二差值大于或者等于上述第二阈值且上述第二差值小于上述第五阈值、上述第三差值大于或者等于上述第四阈值的情况下，确定上述校正距离值为第五校正距离值，其中，上述第五校正距离值大于上述第四校正距离值；第八确定自摸了用于在上述第二差值大于或者等于上述第五阈值、上述第三差值大于或者等于上述第四阈值的情况下，确定上述校正距离值为第六校正距离值，其中，上述第六校正距离值大于上述第五校正距离值。
本申请的一种具体的实施例中，校正单元包括第三确定模块和校正模块，第三确定模块用于确定上述发送设备的当前状态，上述当前状态为采用陀螺仪传感器获取得到的，上述陀螺仪传感器安装在上述发送设备中，上述当前状态包括静止状态和运动状态；校正模块用于在上述当前状态为上述运动状态的情况下，根据上述目标距离值，对上述初始位置信息进行校正，得到目标位置信息。该实施例中，可以进一步对初始位置信息进行校正，陀螺仪传感器有很好的位置和方向的反馈作用，可以采用陀螺仪传感器对初始位置信息进行校正，使得输出的目标位置信息更接近实际情况，减少误差波动。
本申请的另一种具体的实施例中，校正模块包括第二获取子模块、第九确定子模块和校正子模块，第二获取子模块用于获取第一时刻的第一初始位置信息和第二时刻的第二初始位置信息；第九确定子模块用于确定实际距离值与上述目标距离值是否相等，上述实际距离值是上述发送设备的第二初始位置信息相对于上述接收设备的位置信息的距离值；校正子模块用于在上述实际距离值与上述目标距离值不相等的情况下，根据第一时刻的上述第一初始位置信息和第二时刻的上述第二初始位置信息对上述第二初始位置信息进行校正，得到上述目标位置信息。该实施例中，可以进一步校正初始位置信息，进一步保证了得到的目标位置信息较为准确，进一步提高了发送设备在NLOS环境下的定位精度。
本申请的再一种具体的实施例中，在上述运动状态为直线运动状态的情况下，校正子模块还用于采用多个第一时刻的上述第一初始位置信息和第二时刻的上述第二初始位置信息，构建第一函数关系式；校正子模块还用于根据上述第一函数关系式，对上述第二初始位置信息进行校正，得到上述目标位置信息。该实施例中，可以在运动状态为直线运动状态时，可以进一步校正初始位置信息，进一步保证了得到的目标位置信息较为准确，进一步提高了发送设备在NLOS环境下的定位精度。
本申请的又一种具体的实施例中，在上述运动状态为非直线运动状态的情况下，校正子模块还用于确定实际方向与目标方向是否相同，上述实际方向是指上述发送设备的上述第二初始位置信息相对于上述接收设备的位置信息的方向；校正子模块还用于在上述实际方向与上述目标方向不相同的情况下，获取校正斜率参数和转角角度参数；校正子模块还用于采用多个第一时刻的上述第一初始位置信息、第二时刻的上述第二初始位置信息、上述校正斜率参数和上述转角角度参数，构建第二函数关系式；校正子模块还用于根据上述第二函数关系式，对上述第二初始位置信息进行校正，得到上述目标位置信息。该实施例中，可以在运动状态为非直线运动状态时，可以进一步校正初始位置信息，进一步保证了得到的目标位置信息较为准确，进一步提高了发送设备在NLOS环境下的定位精度。
为了进一步准确地确定目标位置信息，本申请的另一种实施例中，上述装置还包括第三确定单元和处理单元，第三确定单元用于在上述当前状态为上述静止状态的情况下，确定不对上述初始位置信息进行校正；处理单元用于连续获取多个时刻的上述初始位置信息，并获取多个上述初始位置信息的平均值，确定上述平均值为上述目标位置信息。
具体地，在静止状态下，由于每次测量的误差还会存在，计算测量的位置信息还是会有微小波动的，显示视觉不觉，可以采用陀螺仪传感器在静止状态时，连续定位次，获取到的距离值分别是5.001cm，4.999cm，5.002cm，取这三个数据的平均值，作为目标位置信息，这样使得显示效果更接近真实值而不会有微小波动。
本申请的再一种实施例中，第一确定单元包括第四获取模块和第四确定模块，第四获取模块用于获取上述初始距离值与上述校正距离值的第四差值；第四确定模块用于确定上述第四差值为上述目标距离值。该实施例中，在已经确定校正距离值的情况下，将初始距离值与校正距离值的第四差值确定为目标距离值，该实施例可以进一步准确地确定发送设备与接收设备之间的目标距离值。
本申请的一种实施例中，上述发送设备中包括第一UWB设备，上述接收设备中包括第二UWB设备。这样就可以计算UWB设备在NLOS环境下的定位的位置。
上述定位装置包括处理器和存储器，上述第一获取单元、第二获取单元、第一确定单元、校正单元等均作为程序单元存储在存储器中，由处理器执行存储在存储器中的上述程序单元来实现相应的功能。
处理器中包含内核，由内核去存储器中调取相应的程序单元。内核可以设置一个或以上，通过调整内核参数来精确地计算UWB设备在NLOS环境下的定位。
存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)，存储器包括至少一个存储芯片。
本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有程序，该程序被处理器执行时实现上述定位方法。
本发明实施例提供了一种处理器，上述处理器用于运行程序，其中，上述程序运行时执行上述定位方法。
本申请还提供了一种定位系统，系统包括发送设备、接收设备和定位装置，上述定位装置分别与上述发送设备和上述接收设备通信，上述定位装置用于执行任意一种上述的方法。
上述的系统中，由于包括任一种上述的方法，该方法中首先获取综合信号强度和首径信号强度，之后获取发送设备与接收设备之间的初始距离值，以及发送设备的初始位置信息，之后根据综合信号强度和首径信号强度确定校正距离值，并采用校正距离值校正初始距离值得到目标距离值，最后根据目标距离值，对初始位置信息进行校正，得到目标位置信息。该方案中，对发送设备的位置信息进行了多环节下NLOS环境校正，这样可以校正NLOS环境下发送设备的位置信息和导航路线，降低了发送设备定位在NLOS环境中的影响程度，提高了发送设备在NLOS环境下的定位精度。同时本方案可以降低无线电通讯测距或者定位位置的偏差，使得NLOS环境下的测量值更接近实际值。
本发明实施例提供了一种设备，设备包括处理器、存储器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序，处理器执行程序时实现至少以下步骤：
步骤S101，获取综合信号强度和首径信号强度，上述综合信号强度是根据发送设备发送的多个信号的强度确定的，上述首径信号强度为接收设备接收到的第一个信号的强度；
步骤S102，获取上述发送设备与上述接收设备之间的初始距离值，以及上述发送设备的初始位置信息；
步骤S103，根据上述综合信号强度和上述首径信号强度确定校正距离值，并采用上述校正距离值校正上述初始距离值得到目标距离值；
步骤S104，根据上述目标距离值，对上述初始位置信息进行校正，得到目标位置信息。
本文中的设备可以是服务器、PC、PAD、手机等。
本申请还提供了一种计算机程序产品，当在数据处理设备上执行时，适于执行初始化有至少如下方法步骤的程序：
步骤S101，获取综合信号强度和首径信号强度，上述综合信号强度是根据发送设备发送的多个信号的强度确定的，上述首径信号强度为接收设备接收到的第一个信号的强度；
步骤S102，获取上述发送设备与上述接收设备之间的初始距离值，以及上述发送设备的初始位置信息；
步骤S103，根据上述综合信号强度和上述首径信号强度确定校正距离值，并采用上述校正距离值校正上述初始距离值得到目标距离值；
步骤S104，根据上述目标距离值，对上述初始位置信息进行校正，得到目标位置信息。
为了本领域技术人员能够更加清楚地了解本申请的技术方案，以下将结合具体的实施例来说明本申请的技术方案和技术效果。
实施例
本实施例涉及一种定位方法，如图8所示，该方案包括：
方案的实施可以建立在硬件基础上，主要包括UWB电路、MCU处理器、PA+LNA+SW大功率电路、六轴加速度传感器电路和处理器；
测量值筛选，将综合信号强度对应的信号和首径信号强度的第一差值大于或者等于第一阈值的信号作为较为严重的NLOS测量距离，过滤得到LOS或者低影响的NLOS测量距离；
测量值校正，针对不同程度NLOS的初始距离值进行不同的校正计算；
坐标校正，采用陀螺仪传感器的角度增量实时反馈校正初始坐标值；
确定角度变化是否超过5°，在角度变化超过5°的情况下，执行非直线运动的校正方法，在角度变化未炒股5°的情况下，执行直线运动的校正方法。
在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如上述单元的划分，可以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，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
上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，在本发明各个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。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。
上述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(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例上述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
从以上的描述中，可以看出，本申请上述的实施例实现了如下技术效果：
1)、本申请的定位方法，首先获取综合信号强度和首径信号强度，之后获取发送设备与接收设备之间的初始距离值，以及发送设备的初始位置信息，之后根据综合信号强度和首径信号强度确定校正距离值，并采用校正距离值校正初始距离值得到目标距离值，最后根据目标距离值，对初始位置信息进行校正，得到目标位置信息。该方案中，对发送设备的位置信息进行了多环节下NLOS环境校正，这样可以校正NLOS环境下发送设备的位置信息和导航路线，降低了发送设备定位在NLOS环境中的影响程度，提高了发送设备在NLOS环境下的定位精度。同时本方案可以降低无线电通讯测距或者定位位置的偏差，使得NLOS环境下的测量值更接近实际值。
2)、本申请的定位装置，第一获取单元获取综合信号强度和首径信号强度，第二获取单元获取发送设备与接收设备之间的初始距离值，以及发送设备的初始位置信息，第一确定单元根据综合信号强度和首径信号强度确定校正距离值，并采用校正距离值校正初始距离值得到目标距离值，校正单元根据目标距离值，对初始位置信息进行校正，得到目标位置信息。该方案中，对发送设备的位置信息进行了多环节下NLOS环境校正，这样可以校正NLOS环境下发送设备的位置信息和导航路线，降低了发送设备定位在NLOS环境中的影响程度，提高了发送设备在NLOS环境下的定位精度。同时本方案可以降低无线电通讯测距或者定位位置的偏差，使得NLOS环境下的测量值更接近实际值。
3)、本申请的定位系统，由于包括任一种上述的方法，该方法中首先获取综合信号强度和首径信号强度，之后获取发送设备与接收设备之间的初始距离值，以及发送设备的初始位置信息，之后根据综合信号强度和首径信号强度确定校正距离值，并采用校正距离值校正初始距离值得到目标距离值，最后根据目标距离值，对初始位置信息进行校正，得到目标位置信息。该方案中，对发送设备的位置信息进行了多环节下NLOS环境校正，这样可以校正NLOS环境下发送设备的位置信息和导航路线，降低了发送设备定位在NLOS环境中的影响程度，提高了发送设备在NLOS环境下的定位精度。同时本方案可以降低无线电通讯测距或者定位位置的偏差，使得NLOS环境下的测量值更接近实际值。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。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 (17)

1.一种定位方法，其特征在于，包括：
获取综合信号强度和首径信号强度，所述综合信号强度是根据发送设备发送的多个信号的强度确定的，所述首径信号强度为接收设备接收到的第一个信号的强度；
获取所述发送设备与所述接收设备之间的初始距离值，以及所述发送设备的初始位置信息；
根据所述综合信号强度和所述首径信号强度确定校正距离值，并采用所述校正距离值校正所述初始距离值得到目标距离值；
根据所述目标距离值，对所述初始位置信息进行校正，得到目标位置信息。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述发送设备与所述接收设备之间的初始距离值，包括：
获取所述综合信号强度和所述首径信号强度的第一差值；
根据所述第一差值，确定所述发送设备与所述接收设备之间的所述初始距离值。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一差值，确定所述发送设备与所述接收设备之间的所述初始距离值，包括：
在所述第一差值小于第一阈值的情况下，获取第一时间戳、第二时间戳、时钟频率偏移量和电磁波传播速度，所述第一时间戳是指所述发送设备发送数据包的时间戳，所述第二时间戳是指所述接收设备接收所述数据包的时间戳；
根据所述第一时间戳、所述第二时间戳和所述时钟频率偏移量，确定实际耗时时间，所述实际耗时时间是指所述数据包从所述发送设备发送至所述接收设备实际所耗费的时间；
根据所述实际耗时时间和所述电磁波传播速度，确定所述发送设备与所述接收设备之间的所述初始距离值。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在所述第一差值大于或者等于第一阈值的情况下，确定所述综合信号强度对应的信号和所述首径信号强度对应的信号均为无效信号。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述综合信号强度包括第一类型综合信号强度和第二类型综合信号强度，所述首径信号强度包括第一类型首径信号强度和第二类型首径信号强度，所述第一类型综合信号强度和所述第一类型首径信号强度是在第一场景下获取到的，所述第二类型综合信号强度和所述第二类型首径信号强度是在第二场景下获取到的，所述第一场景是指所述发送设备与所述接收设备之间没有遮挡物的场景，所述第二场景是指所述发送设备与所述接收设备之间有遮挡物的场景，所述根据所述综合信号强度和所述首径信号强度确定校正距离值，包括：
获取所述第一类型综合信号强度和所述第二类型综合信号强度的第二差值；
获取所述第一类型首径信号强度和所述第二类型首径信号强度的第三差值；
根据所述第二差值和所述第三差值，确定所述校正距离值。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述第二差值和所述第三差值，确定所述校正距离值，包括：
在所述第二差值小于第二阈值、所述第三差值小于或者等于第三阈值的情况下，确定所述校正距离值为第一校正距离值；
在所述第二差值小于所述第二阈值、所述第三差值大于所述第三阈值且所述第三差值小于第四阈值的情况下，确定所述校正距离值为第二校正距离值，其中，所述第四阈值大于所述第三阈值，所述第二校正距离值大于所述第一校正距离值；
在所述第二差值大于或者等于所述第二阈值且所述第二差值小于第五阈值、所述第三差值大于所述第三阈值且所述第三差值小于所述第四阈值的情况下，确定所述校正距离值为第三校正距离值，其中，所述第五阈值大于所述第二阈值，所述第三校正距离值大于所述第二校正距离值。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述第二差值和所述第三差值，确定所述校正距离值，还包括：
在所述第二差值大于或者等于所述第五阈值、所述第三差值大于所述第三阈值且所述第三差值小于所述第四阈值的情况下，确定所述校正距离值为第四校正距离值，其中所述第四校正距离值大于所述第三校正距离值；
在所述第二差值大于或者等于所述第二阈值且所述第二差值小于所述第五阈值、所述第三差值大于或者等于所述第四阈值的情况下，确定所述校正距离值为第五校正距离值，其中，所述第五校正距离值大于所述第四校正距离值；
在所述第二差值大于或者等于所述第五阈值、所述第三差值大于或者等于所述第四阈值的情况下，确定所述校正距离值为第六校正距离值，其中，所述第六校正距离值大于所述第五校正距离值。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标距离值，对所述初始位置信息进行校正，得到目标位置信息，包括：
确定所述发送设备的当前状态，所述当前状态为采用陀螺仪传感器获取得到的，所述陀螺仪传感器安装在所述发送设备中，所述当前状态包括静止状态和运动状态；
在所述当前状态为所述运动状态的情况下，根据所述目标距离值，对所述初始位置信息进行校正，得到目标位置信息。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述在所述当前状态为所述运动状态的情况下，根据所述目标距离值，对所述初始位置信息进行校正，得到目标位置信息，包括：
获取第一时刻的第一初始位置信息和第二时刻的第二初始位置信息；
确定实际距离值与所述目标距离值是否相等，所述实际距离值是所述发送设备的第二初始位置信息相对于所述接收设备的位置信息的距离值；
在所述实际距离值与所述目标距离值不相等的情况下，根据第一时刻的所述第一初始位置信息和第二时刻的所述第二初始位置信息对所述第二初始位置信息进行校正，得到所述目标位置信息。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在所述运动状态为直线运动状态的情况下，在所述实际距离值与所述目标距离值不相等的情况下，所述根据第一时刻的所述第一初始位置信息和第二时刻的所述第二初始位置信息对所述第二初始位置信息进行校正，得到所述目标位置信息，包括：
采用多个第一时刻的所述第一初始位置信息和第二时刻的所述第二初始位置信息，构建第一函数关系式；
根据所述第一函数关系式，对所述第二初始位置信息进行校正，得到所述目标位置信息。
11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在所述运动状态为非直线运动状态的情况下，在所述实际距离值与所述目标距离值不相等的情况下，所述根据第一时刻的所述第一初始位置信息和第二时刻的所述第二初始位置信息对所述第二初始位置信息进行校正，得到所述目标位置信息，包括：
确定实际方向与目标方向是否相同，所述实际方向是指所述发送设备的所述第二初始位置信息相对于所述接收设备的位置信息的方向；
在所述实际方向与所述目标方向不相同的情况下，获取校正斜率参数和转角角度参数；
采用多个第一时刻的所述第一初始位置信息、第二时刻的所述第二初始位置信息、所述校正斜率参数和所述转角角度参数，构建第二函数关系式；
根据所述第二函数关系式，对所述第二初始位置信息进行校正，得到所述目标位置信息。
12.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在所述当前状态为所述静止状态的情况下，确定不对所述初始位置信息进行校正；
连续获取多个时刻的所述初始位置信息，并获取多个所述初始位置信息的平均值，确定所述平均值为所述目标位置信息。
13.根据权利要求1至12中任意一项所述的方法，其特征在于，所述采用所述校正距离值校正所述初始距离值得到目标距离值，包括：
获取所述初始距离值与所述校正距离值的第四差值；
确定所述第四差值为所述目标距离值。
14.根据权利要求1至12中任意一项所述的方法，其特征在于，所述发送设备中包括第一UWB设备，所述接收设备中包括第二UWB设备。
15.一种定位装置，其特征在于，包括：
第一获取单元，用于获取综合信号强度和首径信号强度，所述综合信号强度是根据发送设备发送的多个信号的强度确定的，所述首径信号强度为接收设备接收到的第一个信号的强度；
第二获取单元，用于获取所述发送设备与所述接收设备之间的初始距离值，以及所述发送设备的初始位置信息；
第一确定单元，用于根据所述综合信号强度和所述首径信号强度确定校正距离值，并采用所述校正距离值校正所述初始距离值得到目标距离值；
校正单元，用于根据所述目标距离值，对所述初始位置信息进行校正，得到目标位置信息。
16.一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包括存储的程序，其中，所述程序执行权利要求1至14中任意一项所述的方法。
17.一种定位系统，其特征在于，包括：发送设备、接收设备和定位装置，所述定位装置分别与所述发送设备和所述接收设备通信，所述定位装置用于执行权利要求1至14中任意一项所述的方法。
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