CN1376268A

CN1376268A - 一种用于定位发射机的方法和系统

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Publication number: CN1376268A
Application number: CN 00813463
Authority: CN
Inventors: A·福尔斯塔蒂乌斯
Original assignee: Nokia Oyj
Current assignee: Nokia Oyj
Priority date: 1999-09-27
Filing date: 2000-09-27
Publication date: 2002-10-23
Anticipated expiration: 2020-09-27
Also published as: WO2001023904A2; EP1222478A2; EP1222478B1; DE60002358D1; JP2003510614A; WO2001023904A3; DE60002358T2; FI106655B; CN1204415C; AU7295400A

Abstract

本发明的目的是一种用于定位发射机的方法和系统,其中利用位置已知的接收机,相对于待定位发射机的定时信号,测量位置已知的一个或多个发射机定时信号的接收延时,并通过使用这些测量结果数值上确定位置未知的发射机的地点。在本方法中,接收机和发射机是基本上相互独立的,用数值方式解出定时信号之间的未知发送延时。

Description

一种用于定位发射机的方法和系统

本发明的目的是一种用于定位发射机的方法和系统，其中利用位置已知的接收机测量位置已知的一个或多个发射机发送的定时信号相对于由待定位的发射机发送的定时信号的接收延时，通过使用这些测量结果，确定位置未知的发射机的地点。

可将该发射机的位置信息用于许多不同的目的。一种使用范围涉及蓝牙无线电机。这些机器通常情况下是集成在其他产品中的方便的短距离无线电机，不同的设备可以借助它们互相通信。当觉察它们的环境并与它交互作用的智能设备知道它们相对于其他设备的位置和它们的工作环境时，可利用的蓝牙发射机的位置信息将使各种应用能够实现。当决定建立与其他设备的数据传输连接，以及确定设备之间的距离时也可以利用位置信息。另一种使用范围是对移动站定位，例如，能够对打紧急电话的人定位，并提供移动站的用户关于他自己的位置的信息。在不同的控制和接入控制的应用中也可以利用发射机的位置信息。

已知许多不同的方法用于对发射机定位，照例它们是基于对信号的传播延时，时间差或方位或它们的变化的测量。相同的原理通常可应用于对发射机的定位，关于对接收机的定位，有一点差别，典型情况下，为了对发射机定位使用几个位置已知的接收机，而为了对接收机定位使用几个位置已知的发射机。

在基于传播延时的方法中，利用几个发射机-接收机组合测量从发射机到接收机的信号传播时间，从而可以确定待定位的设备的位置。当被简化时，该方法是以下的类型。发射机发送一种给定的，已知的数据序列，例如，所谓的PRN，也就是伪随机噪声码。接收机产生相同的码序列并与它的定时同步，使得该接收的和产生的码处于相同的相位。现在，如果发射机的码序列的定时是已知的，发射机和接收机的时钟已经相互同步，则可从该所产生的码序列的同步延时长度算得信号行经的距离。在此方法中也可使用两个或多个发射机，它们的位置是已知的，它们的钟已被相互同步。在这种情况下，该接收机的时钟并不必须与发射机的时钟同步，但发射机与接收机的距离差可从不同码序列的同步延时差算得，当该发射机的位置已知时，也可据此获得接收机的位置坐标。这种定位方法被用于，例如，众所周知的GPS(全球定位系统)中。专利US 3789409提出一种基于传播延时的定位系统。基于传播延时的方法的一个问题是在对接收机定位中发射机必须极其精确地相互同步，使得不同发射机的码序列可在已知的相位中被发送。相应地，当对发射机定位时，接收机也必须精确地相互同步或相对于发射机精确地同步，使得不同接收机的标准序列可在相同的相位中产生，以便确定同步延时。发射机和接收机的绝对定时精度的误差也引起定位误差。典型情况下，通过在系统中使用极其精确的原子钟保持系统时钟的同步。

在基于信号时间差的方法中，利用多个发射机在已知的时刻上发送信号，利用接收机测量信号接收时间之间的差。在信号被从两个发射机同时发送的情况下，发射机相对于接收机的距离差可直接从发送时间差直接算得。当发射机的位置已知时，可以从距离差看到相对于发射机来说接收机位于哪条双曲线上。原则上，该方法也可应用于对发射机的定位，在这种情况下，将使用两个接收机，它们的位置是已知的，它们的钟是相互同步的。在这种情况下，将用两个接收机测量信号接收的绝对时刻，由此将从它们的差获得接收机相对于发射机的距离差。基于时间差的方法的缺点是在对接收机定位中，发射机必须相互同步，因为信号的发送延时必须是已知的。在对发射机定位中，接收机必须相互同步，从而可以计算信号的接收时间差，专利FI 101445描述了一种基于时间差的定位方法。

在基于方位的方法中，通过在多个已知点上测量信号的传播方向来确定发射机的位置。该方法的缺点是不准确和由信号传播方向中的反射引起的变化。

美国专利US 5327145和US 5008679描述了部分地基于接收延时测量的定位方法。在由专利US 5327145所描述的方法中，通过利用一个接收机测量来自发射机的信号接收时刻差，也就是接收延时，以及这些信号的入射角来确定两个发射机的位置。该方法是基于这样的事实，一个发射机的信号沿两条路线行进到一个接收机。第一信号是直接从发射机得到的，而第二信号围绕一个作为链路工作的发送接收机或反射器传播。当假定由信号路径中的链路引起的延时为已知时，根据测量到的接收延时和信号的入射角，可以确定接收机到两个发射机的距离。该方法的一个缺点是不允许发送延时的变化，所以发射机是相互依赖的，必须精确地确定发送信号的时刻。该方法假定发送后面信号的时刻因而也就是信号的发送延时只取决于发射机之间的距离，以及标准长度的链路-发射机的内部延时。在这种情况下，甚至链路-发射机内部延时的微小变化都直接影响定位精度。还有一个缺点是该方法需要测量传输的方位。

在由专利US 5008679所描述的方法中，通过取得沿着经已知链路的不同路线的信号和测量沿着不同路线行进的信号之间的接收延时进行对待定位发射机位置的确定。从接收延时，可以确定信号所传播的距离差，因为链路和接收机的位置是已知的，故可以计算待定位发射机的位置，这种方法的一个缺点是它不允许发送延时变化，所以发射机是相互依赖的，来自链路站的发送信号的时刻必须被精确地确定。这种方法假定发送链路信号的时刻因而也就是信号的发送延时只取决于该发射机和该链路之间的距离，以及标准长度的链路-发射机的内部延时。甚至链路-发射机的内部延时中稍微的变化都直接影响定位精度。

本发明的目的是创立一种方法，不用在定时或测量性能方面相互依赖的发射机或接收机，就可以确定发射机的位置。换句话说，本发明的目的是创立一种方法，其中接收机被动地独立地监测来自相互独立的发射机的信号，根据由接收机测量到的接收延时，可以从这些信号确定未知发射机的位置。

为了实现以上提出的目的和以后要讨论的内容，一种依据本发明的方法的主要特征在于：在本方法中，发射机和接收机基本上是相互独立的；至少两个接收机被用于测量所述的定时信号之间的接收延时；基本上同时利用所有的接收机进行接收延时的测量；根据接收延时计算待定位发射机的一个或多个位置坐标。

本发明的目的也是一种用于对发射机定位的系统，该系统的特征在于：发射机和接收机基本上是相互独立的；该系统具有至少两个接收机，被安排用于测量所述的定时信号之间的接收延时；所有的接收机基本上同时测量接收延时；一种计算单元根据接收延时计算待定位发射机的一个或多个位置坐标。

在依据本发明的方法中，通过利用多个接收机同时测量来自两个发射机的定时信号的接收延时来进行定位。当接收机和一个发射机的位置已知时，可以根据该接收延时而无需知道发送或接收定时信号的绝对时刻就可计算待定位发射机的地点。因为所谈到的绝对时刻对本方法是没有意义的，在本方法中可以使用相互独立的发射机和接收机，因此它们并不必须临时地相互同步。接收机并不必须确定相对于其他接收机的接收定时信号的时刻，所以它们可以是没有临时同步或公共固定时间的独立单元。发射机不必对于给定的绝对时刻或对于其它发射机定时发送，因此它们也是没有临时同步或公共固定时间的独立单元，并不必须测量信号的传播延时，所以可以根据在接收各个脉冲之间的时间的测量进行测量，而不是确定一个码序列的相移。在这种情况下，可以在测量中达到较高的定时分辨率，信号的多径传播并不产生问题，因为所测量的信号不需要是连续的。测量被动地进行，从而定位并不对要定位的发射机加载。同样，本方法并不对要定位的发射机提出任何限制，而是可以从它的信号毫不含糊地确定某些定时信号，所有接收机的测量可以此为基础。

以下，将通过参考附图详细地解释本发明，其中：

图1是示出依据本发明的一种方法的测量方案简图；和

图2是示出定时信号之间发送延时的简图；和

图3是示出由接收机测量到的定时信号之间的接收延时简图；和

图4是示出依据本发明的一种定位系统的方框图。

通过参考图1，2和3，以如下的简化方式进行定位：

在依据本发明的一种方法中，待定位的发射机M与每个位置已知的发射机R和接收机A，B，C形成一种几何关系。通过利用多个接收机测量不同发射机的定时信号之间的接收延时。确定待定位发射机相对于位置已知的发射机和相对于位置已知的接收机的位置。

通过利用一个接收机A测量由这些发射机M和R发送的定时信号之间的接收延时，可以形成一个方程式，有两个未知变量：相对于所谈及的接收机的发射机距离差10-11，和在发送定时信号的时刻之间的未知延时22。当在基本上同时测量相同定时信号之间的接收延时时，利用位置已知的第二接收机B也得到一个第二方程式，也有两个未知变量，距离差12-13和发送延时22。因为两个接收机的接收延时测量是基于相同的定时信号，在两种测量中发送延时22是公共的。

因为接收机和待定位发射机以外的发射机的位置相对于坐标系16是已知的，可以通过利用待定位发射机的位置坐标X，Y和Z表达发射机相对于每个接收机的距离差。在这种情况下，两个方程式有四个公共的未知数，也就是在发送定时信号的时刻之间的未知延时22，以及待定位的发射机M的位置坐标。

因此，借助于一个位置已知的发射机R，和两个位置已知的接收机A和B，现在我们得到两个方程式，总共有四个未知数：发送延时22，以及待定位发射机M的坐标X，Y和Z。如果所用的坐标系16可被这样确定，使得待定位发射机位置坐标中的两个是已知的，现在可以利用两个接收机和所谈到的一个已知发射机的方案除了发送延时外也解决一个位置坐标。

如果位置已知的接收机数目增加1个，从新的接收延时测量中可以形成第三个新的方程式，它与以前的方程式具有相同的未知数。因此，当一个变量被假定为已知时可以解出三个变量。

如果位置已知的发射机数目增加1个，现在可以利用每个接收机完成两个接收延时测量，一个是关于第一发射机和待定位的发射机，一个是关于第二发射机和待定位的发射机。在这种情况下，方程式的数目是接收机的数目乘以位置已知的发射机数目。然而，未知量的数目也增加1个，而第二发射机和待定位发射机之间的发送延时是未知的。

因此，利用依据本发明的方法，或者利用三个位置已知的接收机和一个已知的发射机，或者利用两个位置已知的接收机和两个已知的发射机可以解出待定位发射机的两个未知的位置坐标。从前面的方案我们得到三个方程式，利用它们除了未知的发送延时外可以解出两个位置坐标，从后面的方案，我们得到四个方程式，但现在也有两个未知的发送延时，一个相对于两个已知的发射机和待定位的发射机。因此，除了未知的发送延时外，在这种情况下也可以解出两个位置坐标。这种可交换性可被概括说明，即通过使用总共至少四个发射机或接收机，它们的位置是已知的，可以确定待定位发射机的位置坐标X和Y，不管是否不同发射机定时信号的发送时刻，传播延时，在定时信号之间发送延时的长度或接收相对于其他接收机的定时信号的时刻是已知的。

通过增加位置已知的发射机和接收机的数目，可以解出待定位发射机更多的位置坐标，或者通过组成用于解出待定位发射机的位置坐标的许多不同的方程式组，可以改进定位精度。如果位置已知的发射机数目被标记为L，接收机数目被标记为V，以及待解出的位置坐标数目被标记为K，方程式组的不同组合数目S可被表达成公式：

S = \frac{(L \cdot V)!}{(K + L)! \cdot (L \cdot V - (K + L))!}

这表明定位精度可通过增加位置已知的发射机数目得以增加。如果，例如，希望解出待定位的发射机的坐标X和Y，为此利用一种依据本发明的方法，该方法有四个接收机和两个发射机，它们的位置是已知的，可以利用70种不同的方程组解出坐标X和Y。与使用一个位置已知的发射机，和三个接收机的相应的方案相比较，这种方案将减少随机测量误差的影响。

以下，将借助于一个例子介绍依据本发明的方法。本方法使用位置已知的两个或多个接收机和一个或多个发射机。在本例中，有三个接收机和一个位置已知的发射机。根据这些接收机的测量结果确定待定位发射机的位置坐标X和Y，以及发射机定时信号之间的发送延时。在本例中，假定位置坐标Z和发送定时信号的次序是已知的，或者当发送定时信号的次序是未知时，接收机能够在任何给定时间在发射机定时信号之间加以区分。假定为清楚起见，坐标Z是已知的，而依据相同的原理，可以利用四个接收机和一个已知的发射机或甚至利用三个接收机和两个已知的发射机，如果发送定时信号的次序是已知的，或者能够在发射机定时信号之间加以区分，可以确定待定位发射机的位置坐标X，Y和Z。如果未知量比位置已知的接收机和发射机数目少，通过组成更多的方程组，从如上所述的发射机-接收机组合的测量结果解出未知量，和将所得到的结果组合，可以增加定位精度。

依据图1，接收机A，B和C位于相对于坐标系16的已知点上，在本例中坐标系的轴X，Y和Z已被确定，所以发射机和接收机位于由它指明的平面X-Y上。R是位置已知的发射机，M是待定位的发射机。

设以下的符号被确定用于说明本方法：

设接收机A，B和C以及发射机R和M的位置坐标X分别为X_A，X_B，X_C，X_R和X_M，并设坐标Y分别是Y_A，Y_B，Y_C，Y_R和Y_M。设位置坐标的值被表示为离所用的坐标系16的原点的距离。

设发射机R离接收机A，B和C的距离10，12和14分别为L_R-A，L_R-B，L_R-C。

设发射机M离接收机A，B和C的距离11，13和15分别为L_M-A，L_M-B，L_M-C。

现在距离11可借助于坐标X和Y表达为如下形式：

L_{M - A} = \sqrt{{(X_{A} - X_{M})}^{2} + {(Y_{A} - Y_{M})}^{2}},

距离13和15分别被表达为如下形式：

L_{M - B} = \sqrt{{(X_{B} - X_{M})}^{2} + {(Y_{B} - Y_{M})}^{2}}

和

L_{M - C} = \sqrt{{(X_{C} - X_{M})}^{2} + {(Y_{C} - Y_{M})}^{2}}

在依据本发明的方法中，发射机R和M都发送相互独立带有某些随机延时的定时信号，示于图2中。在本方法中，既不是发送定时信号的时刻又不是发送延时需要是已知的或预先确定的，所以发射机既不需要相互同步又不需要相对于接收机同步。当然，发射机可以有某种依从关系，如它们相互通信，并因而依次发送信号。然而，这种类型的定时依从关系是如此的粗糙，以致对定位没有什么意义。因此，发射机基本上是相互独立的。然而，发射机不一定要比由最大可能的接收机距离和信号传播速率之间的关系所确定的序列更频繁地发送相同的定时信号。在这种情况下，我们可以肯定，在所有的接收机中，接收延时的测量是基于相同的定时信号。

定时信号20和21可以是脉冲型，阶梯状或类似形状。应该指出，在确定时间差中所用的定时信号不一定需要是物理信号本身，而可以是用数学方式从较大的物理信号转换集导出的参考点。这种方法的一个简单的例子可以是在一个分组传输期间从所有基带信号相位转换的平均定时算得的参考点。利用数学方式导出的定时信号可以更好地利用整个接收到的信息，因而可以增加定位精度。然而，重要的是所有接收机能够毫不含糊地在两个定时信号中确定接收延时的测量应该依据的点。让我们假定发送的次序是已知的，从而可以认为信号20表示发射机R的定时信号和信号21表示发射机M的定时信号。定时信号发送延时的长度22是未知的。让未知的发送延时22用符号τ标记。

现在，让我们假定已知，R是首先发送定时信号，而恰好同样，M可能是首先发送定时信号。这是这样的情况，在定时方程式中一项的符号以下面要描述的方式改变或者接收延时测量值的符号应该被转换。如果发送信号的次序是未知的，接收机就不能够在不同发射机的定时信号之间区分，只要接收机和发射机的数目，因而也就是可得的方程式的数目是足够的，可以在方程组中连同其余的变量解出发送的次序。

每个接收机检测相同的定时信号20和21。在依据本发明的方法中，定时信号到达一个给定的接收机的时刻相对于其他接收机或相对于发送时刻并没有任何差别，所以接收机的钟不需要相互同步也不需要与发射机同步，在本方法中不需要公共的系统时间。每个接收机独立地操作，被动地监测来自发射机的信号。因此，接收机基本上是相互独立的。然而，重要的是，由每个接收机完成的接收延时测量是基于从相同的传输始发的定时信号，所有的接收机基本上同时完成测量，使得在发送定时信号以后，所谈及的定时信号接收延时的测量值是从每个接收机得到的。换句话说，并不是在一次传输中用接收机A测量延时，在第二次传输中用接收机B测量延时，在第三次传输中用接收机C测量，而是在一次传输中用所有的接收机A，B和C测量延时。如果使用位置已知的较多发射机，每个接收机将完成较多的测量，并将测量每个位置已知的发射机相对于待定位发射机的定时信号的定时信号接收延时。图3示出由接收机检测到的定时信号接收延时。定时数字30表示这样一种状况，首先发送定时信号的发射机比第二发送定时信号的发射机靠近接收机。在这种情况下，第一发射机的定时信号31被首先检测到，在接收延时33以后，第二发射机的定时信号32将被检测到。在这种情况下，由接收机检测到的接收延时的长度是τ，其中被加上与发射机相对于所谈及的接收机的距离差成比例的时间，以及与以后采用符号C标记的信号传播速率成比例的时间。

定时数字34表示一种状况，其中首先发送定时信号的发射机比第二发送定时信号的发射机远离接收机。在这种情况下，由接收机检测到的接收延时的长度37是发送延时τ，减去与发射机相对于所谈及的接收机的距离差成比例的时间以及与信号的传播速率成比例的时间。这是这样的情况，检测定时信号的次序也取决于与发射机相对于接收机的距离差成比例的发送延时的长度。在正常的情况下，发送延时τ比信号传播发射机和接收机距离之间的差的长度的距离(也就是L_M-A-L_R-A)所花的时间长，首先检测到的定时信号35也是首先发送的定时信号，第二检测到的定时信号36是第二发送的定时信号。在特殊的情况下，发送延时τ比信号传播发射机和接收机之间距离差的长度的距离(也就是L_M-A-L_R-A)所花的时间短，后面发送的信号将首先被检测到，在这以后是前面发送的定时信号。在这种情况下，依据符号规则，接收延时变成负的。这可在接收机中得到解决，例如，使接收机识别哪个定时信号是在信号35和36中所涉及的，并依据商定的实际情况确定接收延时的符号。如果，因为某种原因，定时信号不可能被区分或者不希望将它们相互区分，也可以认为发送延时τ足够长，在这种情况下所谈到的特殊情况将不会发生。这可在本方法内实现，例如，使位置已知的发射机R也包含一个接收机并检测待定位发射机的定时信号。在这种情况下，位置已知的发射机R在发送它自己的定时信号以前，M的定时信号发送以后可以等待至少一段给定的时间。

不管哪个发射机位于靠近接收机，由接收机测量到的接收延时遵循以下关系：设由接收机A，B和C测量到的接收延时分别为T_A，T_B和T_C。在这种情况下，由于符号规则当商定发射机R是首先发送定时信号时，我们得到：

T_{A} = τ + \frac{L_{M - A} - L_{R - A}}{c}

T_{B} = τ + \frac{L_{M - B} - L_{R - B}}{c}

T_{C} = τ + \frac{L_{M - C} - L_{R - C}}{c},

其中C是信号的传播速率。

在本例中，假定两个发射机的信号具有相同的传播速率，但说到依据本发明的方法，这是没有意义的，恰好信号也可以具有不同的传播速率，例如，M的信号可以具有速率C和R的信号具有速率γ，从而在这种情况下，例如，T_C将被表达成以下形式：

T_{C} = τ + \frac{L_{M - C}}{c} - \frac{L_{R - C}}{v}

已经商定作为符号规则，发射机M首先发送定时信号，方程式将分别为

T_{A} = τ - \frac{L_{M - A} - L_{R - A}}{c}

T_{B} = τ - \frac{L_{M - B} - L_{R - B}}{c}

T_{C} = τ - \frac{L_{M - C} - L_{R - C}}{c}

事实上，如果使用依据传输次序R-M的方程式，和将测量到的接收延时的符号转换，则结果是相同的。

如果有一个以上已知的发射机，依据以上描述过的原理，将关于其他的发射机对和它们的接收延时组成方程式。

在本例中，以上商定发送定时信号的次序为R-M，从而要解的方程组是：

这可利用坐标X_M和Y_M，用三个未知变量表达如下：被简化为以下的方程组：

因为接收延时T_A，T_B和T_C已被测量，是已知的，现在可以关于未知变量X_M和Y_M，τ解这个非线性方程组，从而待定位的发射机位置已被确定。

以下，我们描述应用依据本发明的方法的一种示范性例子的实施步骤：

1.确定所用的坐标系16。

2.在坐标系16中确定接收机A，B，C和已知发射机R的位置坐标。

3.确定所用的定时信号20和21，接收延时33或37的测量以此为基础，并商定假定的用于确定接收延时符号的发送次序。

4.安排发射机R在给定的间隔上发送所商定的定时信号，或者，如R是一个发送接收机，在由M发送的定时信号以后发送定时信号。

5.每个接收机跟随发射机的发送，当一个接收机检测到发射机R或M的定时信号时，开始对时间的测量。

6.当一个接收机检测到其他发射机的定时信号时，停止对时间的测量。按照商定的符号规则，依据接收定时信号的次序确定测量到的接收延时的符号。

7.将用于实施计算的测得的接收延时值从接收机传送到计算单元。

8.借助于测量到的接收延时，已知的坐标和已知的信号传播速率，用以上提出的方式组成一个方程组或几个方程组。

9.对于未知的位置坐标和发送延时或若干发送延时，解出所组成的方程组。

依据本发明的定位方法可应用到各种类型发射机的定位中。特别是，本方法优先适合于在数字数据传输系统，如蓝牙系统无线电发射机的定位中使用。在蓝牙系统中，无线电设备互相组成特定的网络，其中网络的主单元和从单元依次在公共的数据传输信道上发送数据分组。在一种与此类似的系统中，一个发射机的定位可以优先地通过利用每个接收机被动地监测在所谈到的数据传输信道上所用的数据通信业务来实现。在这种情况下，可以从一个分组的头段部分和传输序列识别每个数据分组的发射机，包含在一个分组的头段部分中的一个联合商定的位，如在地址区以后检测到的第一信号0-1转换，也可被用作接收延时测量的定时信号。虽然蓝牙设备中发送数据分组的时刻相互有某种临时的关系，然而在发送延时中的变化如此之大，以致它不可能用在通常基于时间差测量的定位方法中。然而，在依据本发明的方法中，定时信号的发送延时并不需要是已知的，所以可以从脉冲样的定时信号精确地确定一个发射机的位置，不管发送定时信号的绝对时刻如何。

图4示出依据本发明的一种蓝牙发射机定位系统的工作原理。该系统包括位置已知的发射机41和42，接收机45，46，47，以及一个计算单元49。接收机，该系统至少有两个，包括用于接收定时信号和用于测量接收延时的装置。计算单元49可以是一个分离的单元，或者被连同某个接收机集成在一起。发射机41是待定位的蓝牙发射机，42是位置已知的发射机。发射机42可以作为一个独立单元工作，在它自己的数据传输信道上以有规则的间隔发送定时信号，或者可以与发射机41组成一个公共的数据传输信道，一个皮网络，它们以此相互发送数据分组43和44。然而，说到定时系统的操作，发射机41和42是相互独立的，因为发送这些信号的时刻的相对定时总是如此不精确，以致不可能用在定位中。相互独立的接收机45，46和47被动地监测数据传输信道或若干信道的数据通信业务，进行包括在数据分组43和44中定时信号的接收延时测量。这是可以进行的，例如，使接收机监测所发送的数据分组中头段的内容，当检测到来自发射机41或42的传输信号时，它们通过地址区以后的第一0-1信号转换开始或停止对时间的测量。接收机不需要相互同步，因为接收定时信号的绝对时刻对于定位系统的操作是没有意义的。接收延时的测量结果48被从接收机传送到计算单元，根据这些结果确定待定位发射机41的位置坐标。如果如此希望的话，可以将位置坐标50从计算单元通过无线电路径进一步传送到待定位的蓝牙发射机。

Claims

1.一种用于定位发射机的方法，其中利用位置已知的接收机，相对于由待定位发射机发送的定时信号来测量位置已知的一个或多个发射机定时信号的接收延时，并通过利用这些测量结果在数值上确定位置未知的发射机的地点，其特征在于：在该方法中，这些发射机和接收机是基本上相互独立的；至少两个接收机被用于测量所述的定时信号之间的接收延时；基本上同时利用所有的接收机进行接收延时的测量；根据该接收延时，计算待定位发射机的一个或多个位置坐标。

2.一种依据权利要求1的方法，其特征在于，根据该接收延时，确定待定位发射机和一个或几个位置已知的发射机的定时信号之间的发送延时。

3.一种依据权利要求2的方法，其特征在于，该方法包括：利用两个或多个接收机既从待定位的发射机又从位置已知的发射机接收定时信号；利用每个接收机测量这些定时信号之间的接收延时；根据这些测量接收延时计算待定位发射机的未知位置坐标，以及发射机定时信号之间的发送延时。

4.一种依据前面的权利要求中任一项的方法，其特征在于：当其中定时信号是一种脉冲，阶梯状变化或类似的形状，或一种从一组物理信号转换中用数学方式导出的标准点时，相对于待定位的发射机被动地进行位置的确定；通过使用总共至少四个位置已知的发射机或接收机，可以确定待定位发射机的位置坐标X和Y，而不管是否发送时刻，不同发射机定时信号的传播延时，定时信号之间的发送延时长度或接收对于其他接收机的定时信号的时刻是已知的。

5.一种依据前面的权利要求中任一项的方法，其特征在于，在该方法中使用比定位必要的更多的位置已知的发射机和接收机，从而借助于较多的方程组解出未知的位置坐标，可以增加定位精度。

6.一种用于定位发射机的系统，其中利用位置已知的接收机，相对于由待定位发射机发送的定时信号，测量由位置已知的一个或多个发射机发送的定时信号接收延时，通过使用这些测量结果，数值上确定位置未知的发射机的地点，其特征在于：这些发射机和接收机是基本上相互独立的；该系统具有至少两个接收机被安排来测量所述的定时信号之间的接收延时；所有的接收机基本上同时测量接收延时；根据接收延时，计算单元计算待定位发射机的一个或多个位置坐标。

7.一种依据权利要求6的系统，其特征在于计算单元根据接收延时计算待定位发射机和位置已知的一个或几个发射机的定时信号之间的发送延时。

8.一种依据权利要求7的系统，其特征在于每个接收机接收由每个发射机发送的定时信号，每个接收机测量定时信号之间的接收延时，每个接收机将接收延时值传送到计算单元，该计算单元根据已知参数和测量的接收延时来计算待定位发射机的位置坐标。

9.一种依据权利要求8的系统，其特征在于该待定位的发射机是一个无线电发射机。

10.一种依据权利要求9的系统，其特征在于该位置已知的发射机和该待定位的发射机组成一个皮网络，通过用该接收机被动地监测所谈及的皮网络的数据通信业务来进行定位。