WO2015043206A1

WO2015043206A1 - 一种终端辅助无线定位方法及装置

Info

Publication number: WO2015043206A1
Application number: PCT/CN2014/078054
Authority: WO
Inventors: 陈诗军; 胡留军; 郁光辉; 陈琳
Original assignee: 中兴通讯股份有限公司
Priority date: 2013-09-26
Filing date: 2014-05-21
Publication date: 2015-04-02
Also published as: US20160205504A1; EP3051891B1; CN104519566B; EP3051891A4; EP3051891A1; US9794739B2; CN104519566A; JP2016537617A

Abstract

本发明公开了一种终端辅助无线定位方法及装置，涉及无线通讯领域，所述装置包括：请求发送模块，设置为当其所属的第一终端不具备定位能力时，向所述第一终端附近的至少一个已完成定位的第二终端发起辅助定位请求，并保存所述辅助定位请求的发送时间；响应接收模块，设置为接收第二终端响应所述辅助定位请求而发送的辅助定位信息，并保存所述辅助定位信息的接收时间；定位计算模块，设置为利用所述辅助定位信息及接收时间、所述辅助定位请求的发送时间，确定其空间位置。本发明通过终端间的相互协作，辅助不具备定位能力的终端完成无线定位。

Description

一种终端辅助无线定位方法及装置技术领域本发明涉及无线通讯领域，特别涉及一种无线通信定位技术。背景技术随着时代的不断发展，手机定位技术受到越来越多的重视。不论是 GPS定位技术，还是利用无线传感器网络或其他定位手段进行定位，都有局限性。为了达到更高的定位精度，多种定位系统协作组合定位，即多模定位，是未来发展的一个方向，发挥各自的优势，既可以提供较好的精度和响应速度，又可以覆盖较广的范围，实现无缝的、精确的定位。例如，将卫星定位系统与移动通信系统有机结合进行手机定位，充分利用卫星定位系统在覆盖面积大、空旷地区定位精度高及移动通信网络在室内、密集城区定位精度高的优势，更好地满足了市场需求。卫星定位至少要搜索到 4颗星，然后根据到达时间进行测距，再根据测距结果列出至少 4个球面方程或者双曲方程，如图 1和图 2所示，通过解方程解出空间位置。在室内密集城区，由于 GPS信号衰减大，因此无法搜索到足够的 4个星，无法完成 GPS定位，使得定位功能受到约束。传统无线定位方案的主要问题是限于定位锚点的选择范围太少，仅限于公共的锚点,如卫星基站等。另外室内有 LOS、多径、信道环境变化等因素也会导致蜂窝定位不准确的问题，这方面业界虽然已有一些研究成果，但一般都基于理想的假设，需要进一步深入研究在实际应用中可行的技术方案。发明内容本发明实施例在于提供一种终端辅助无线定位方法及装置，能更好地解决终端实现无线定位问题。根据本发明实施例的一个方面，提供了一种终端辅助无线定位方法，包括：不具备定位能力的第一终端向附近至少一个已完成定位的第二终端发起辅助定位请求，并保存所述辅助定位请求的发送时间；第一终端接收第二终端响应所述辅助定位请求而发送的辅助定位信息，并保存所述辅助定位信息的接收时间；第一终端利用所述辅助定位信息及接收时间、所述辅助定位请求的发送时间，确定其空间位置。优选地，在所述不具备定位能力的第一终端向附近至少一个已完成定位的第二终端发起辅助定位请求的步骤之前，还包括确定所述第一终端是否具备定位能力的步骤: 所述第一终端比较其已知定位信息的数目与预设第一门限；若所述数目小于所述预设第一门限，则确定其不具备定位能力，否则，确定其具备定位能力；其中，所述已知定位信息的来源包括卫星和 /或无线基站和 /或 WIFI节点。优选地，已完成定位的第二终端接收所述辅助定位请求，并将所述辅助定位请求的信号强度与预设第二门限进行比较，若所述信号强度大于所述预设第二门限，则所述第二终端向所述第一终端发送用于响应所述辅助定位请求的辅助定位信息。优选地，所述辅助定位信息包括所述第二终端的空间位置、所述辅助定位信息的发送时间与所述辅助定位请求的接收时间之间的时间差。优选地，所述第一终端利用所述辅助定位信息及接收时间、所述辅助定位请求的发送时间，确定其空间位置的步骤包括：所述第一终端利用所述辅助定位信息的接收时间、所述辅助定位请求的发送时间、所述辅助定位信息的发送时间与所述辅助定位请求的接收时间之间的时间差，确定其与所述第二终端之间的距离；利用所述距离和所述第二终端的空间位置，确定其空间位置。优选地，若所述第一终端的已知定位信息与已收到的辅助定位信息的数目之和小于所述预设第一门限，则通过将辅助定位请求的信号强度增大，增加响应所述辅助定位请求的辅助定位信息的数目，直至所述数目之和大于或等于所述预设第一门限，从而使所述第一终端具备定位能力。根据本发明实施例的另一方面，提供了一种终端辅助无线定位装置，包括：请求发送模块，用于当其所属的第一终端不具备定位能力时，向所述第一终端附近的至少一个已完成定位的第二终端发起辅助定位请求，并保存所述辅助定位请求的发送时间；响应接收模块，设置为接收第二终端响应所述辅助定位请求而发送的辅助定位信息，并保存所述辅助定位信息的接收时间；定位计算模块，设置为利用所述辅助定位信息及接收时间、所述辅助定位请求的发送时间，确定其空间位置。优选地，还包括：能力确定模块，设置为比较所述第一终端的已知定位信息的数目与预设第一门限，若所述数目小于所述预设第一门限，则确定所述第一终端不具备定位能力，否则，确定其具备定位能力，其中，所述已知定位信息的来源包括卫星和 /或无线基站和 /或 WIFI 节点。优选地，所述辅助定位信息包括所述第二终端的空间位置、所述辅助定位信息的发送时间与所述辅助定位请求的接收时间之间的时间差，所述定位计算模块包括：距离确定子模块，设置为利用所述辅助定位信息的接收时间、所述辅助定位请求的发送时间、所述辅助定位信息的发送时间与所述辅助定位请求的接收时间之间的时间差，确定所述第一终端与所述第二终端之间的距离；位置确定子模块，设置为利用所述距离和所述第二终端的空间位置，确定第一终端的空间位置。根据本发明实施例的另一方面，提供了一种终端辅助无线定位装置，包括：请求接收模块，设置为接收来自不具备定位能力的第一终端的辅助定位请求；比较模块，设置为将所述辅助定位请求的信号强度与其所属第二终端中的预设第二门限进行比较；响应发送模块，设置为当所述信号强度大于所述预设第二门限时，向所述第一终端发送用于响应所述辅助定位请求的辅助定位信息，以供所述第一终端实现辅助定位。与现有技术相比较，本发明实施例的有益效果在于: 本发明实施例通过终端之间的相互协作，使依据卫星和 /或无线基站和 /或 WIFI节点的已知定位信息无法独立完成定位的终端能够利用已经成功定位的终端，实现辅助无线定位。附图说明图 1是现有技术提供的球面交集定位示意图；图 2是现有技术提供的双曲面交集定位示意图；图 3是本发明实施例提供的终端辅助无线定位流程图；图 4是本发明实施例提供的终端辅助无线定位装置结构图；图 5是本发明实施例提供的密集城区的终端辅助无线定位场景图；图 6是本发明实施例提供的室内的终端辅助无线定位场景图；图 7是本发明实施例提供的矿井下的终端辅助无线定位场景图。具体实施方式以下结合附图对本发明的优选实施例进行详细说明，应当理解，以下所说明的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。图 3是本发明实施例提供的终端辅助无线定位流程图，如图 3所示，步骤包括：步骤 301、第一终端 UE不能成功定位，将其作为辅助定位请求终端。第一终端确定其定位条件是否满足，如果满足则进行定位，如果不满足，则作为辅助定位请求终端。具体地说，所述定位条件具体包括但不限于：收到卫星的信号个数是否足够，收到其他定位锚点的信号个数是否足够，其他定位锚点包括但不限于无线基站、室内 wifi 结点等。如果卫星的信号个数加上其他定位锚点的信号个数之和少于预设第一门限（至少为 4)，则定位条件不满足，需要发起辅助定位请求。辅助个数 =预设第一门限-卫星的信号个数与其他定位锚点的信号个数之和，即至少要收到辅助个数个附近终端的辅助响应，即至少要收到辅助个数个辅助定位信息。本实施例以第一终端不满足定位条件，即不具备定位能力为例进行说明。步骤 302、辅助定位请求终端确定辅助范围，向附近的终端发起辅助定位请求。辅助定位请求终端可以预先规划几个辅助定位请求的信号强度等级，不同信号强度等级对应不同大小的辅助范围，信号强度越大，辅助范围越大。辅助定位请求终端第一次发送辅助定位请求时，将信号强度设置为最低等级，并向附近的终端发起辅助定位请求，并记录发送时刻 το。步骤 303、附近的终端接收所述辅助定位请求，并记录所述请求的到达时间 Tl，同时判断自身是否符合辅助定位条件，若符合辅助定位条件，则作为辅助定位响应终端。辅助定位响应终端计算请求响应信号发送时刻 Τ2，把本终端的空间位置和 delta ( delta等于 T2-T1 ) 发给辅助定位请求终端。所述判断自身是否符合辅助定位条件的步骤具体包括但不限于：确定本终端是否已经完成定位；确定收到辅助定位请求的信号强度是否大于预设第二门限；若上述 2 个条件满足，则响应所述辅助定位请求。也就是说，如果辅助定位响应终端未完成定位或信号强度小于等于预设第二门限，则不响应所述辅助定位请求。如果辅助定位响应终端满足辅助定位条件，能够提供辅助定位信息，则把本终端的空间位置、辅助定位信息的发送时刻与辅助定位请求的接收时刻的差发给辅助定位请求终端。步骤 304、辅助定位响应终端把辅助定位信息发给辅助定位请求终端。步骤 305、辅助定位请求终端根据反馈过来的辅助定位信息，计算其空间位置。辅助定位请求终端接收请求到的辅助定位信息，并记录接收时刻 T3，根据上述时间信息计算距离信息，即距离 d^c* ( TS-TO-delta¹) ., 其中 c为光速； d¹为请求终端和第 i个辅助定位响应终端的距离； i为响应所述辅助定位请求的辅助定位响应终端的编号； delta¹为第 i个辅助定位响应终端的时间修正量。辅助定位请求终端综合融合搜到的已知位置点信息，包括卫星信息、其他锚点信息、辅助定位响应终端信息，计算其空间位置。设辅助定位请求终端的空间位置为 (χ,γ,ζ) ，根据所有已知位置点的位置和距离信息，列联合方程组，通过解方程组得到 (χ,γ,ζ) 的解。如果辅助定位请求终端收到的响应个数大于或等于辅助个数，则计算本终端位置，否则提升辅助定位请求的信号强度等级，并重复步骤 302至步骤 305。如果已经达到最高信号等级，则提示不满足定位条件。换句话说，若所述辅助定位请求终端的已知定位信息与已收到的辅助定位信息的数目之和小于所述预设第一门限，则通过将辅助定位请求的信号强度增大，增加响应所述辅助定位请求的辅助定位信息的数目，直至所述数目之和大于或等于所述预设第一门限，从而使所述辅助定位请求终端具备定位能力。简言之，第一终端首先比较其已知定位信息的数目与预设第一门限，当所述数目小于所述预设第一门限时，确定其不具备定位能力，否则，确定其具备定位能力，其中，所述已知定位信息的来源包括卫星和 /或无线基站和 /或 WIFI节点。本实施例中，假设第一终端不具备定位能力，将其作为辅助定位请求终端。所述辅助定位请求终端向附近至少一个已完成定位的辅助定位响应终端发起辅助定位请求，并保存所述辅助定位请求的发送时间。已完成定位的辅助定位响应终端接收所述辅助定位请求，并将所述请求的信号强度与预设第二门限进行比较，当所述信号强度大于所述预设第二门限时，辅助定位响应终端向所述辅助定位请求终端发送用于响应所述辅助定位请求的辅助定位信息，其中，所述辅助定位信息包括所述辅助定位响应终端的空间位置、所述辅助定位信息的发送时间与所述辅助定位请求的接收时间之间的时间差。辅助定位请求终端接收辅助定位响应终端响应所述辅助定位请求而发送的辅助定位信息，并保存所述辅助定位信息的接收时间，然后利用所述辅助定位信息的接收时间、所述辅助定位请求的发送时间、所述辅助定位信息的发送时间与所述辅助定位请求的接收时间之间的时间差，确定其与所述辅助定位响应终端之间的距离，并利用所述距离和所述辅助定位响应终端的空间位置，确定其空间位置。图 4是本发明实施例提供的终端辅助无线定位装置结构图，如图 4所示，装置包括：不能定位的第一终端和附近已完成定位的第二终端。所述不能定位的第一终端包括能力确定模块、请求发送模块、响应接收模块、定位计算模块，其中：所述能力确定模块，设置为比较第一终端的已知定位信息的数目与预设第一门限，若所述数目小于所述预设第一门限，则确定所述第一终端不具备定位能力，否则，确定所述第一终端具备定位能力，其中，所述已知定位信息的来源包括卫星和 /或无线基站和 /或 WIFI节点。具体地说，所述能力确定模块设置为检查第一终端的已知定位信息，其中，所述检查第一终端的已知定位信息的步骤包括但不限于：收到卫星的信号个数是否足够，收到其他定位锚点的信号个数是否足够，所述其他定位锚点包括但不限于无线基站、室内 wifi 节点等。如果卫星的信号个数加上其他定位锚点的信号个数之和少于预设第一门限（至少为 4)，则第一终端发起辅助定位请求。辅助个数=预设第一门限-卫星的信号个数与其他定位锚点的信号个数之和，则至少要收到辅助个数个辅助响应。所述请求发送模块，设置为当所述第一终端不具备定位能力时，向所述第一终端附近的至少一个已完成定位的第二终端发起辅助定位请求，并保存所述辅助定位请求的发送时间；优选地，所述请求发送模块还设置为通过确定发送辅助定位请求的信号强度，确定请求辅助的范围，以便在所述范围内发送辅助定位请求。预先设置几个信号强度等级，第一次发送辅助定位请求时，把信号强度设置为最低等级，如果收到的辅助定位信息个数少于辅助个数，则提高信号强度等级，重新广播发起辅助定位请求。也就是说，所述第一终端实现辅助定位，应满足已知定位信息与已收到的辅助定位信息的数目之和大于或等于所述预设第一门限。所述响应接收模块，设置为接收辅助定位响应，具体地说，设置为接收第二终端响应所述辅助定位请求而发送的辅助定位信息，并保存所述辅助定位信息的接收时间，其中，所述辅助定位信息包括所述第二终端的空间位置、所述辅助定位信息的发送时间与所述辅助定位请求的接收时间之间的时间差；所述定位计算模块，设置为利用所述辅助定位信息及接收时间、所述辅助定位请求的发送时间，确定其空间位置，具体地说，所述定位计算模块包括：距离确定子模块和位置确定子模块，其中，所述距离确定子模块利用所述辅助定位信息的接收时间、所述辅助定位请求的发送时间、所述辅助定位信息的发送时间与所述辅助定位请求的接收时间之间的时间差，确定所述第一终端与所述第二终端之间的距离，然后，所述位置确定子模块利用所述距离和所述第二终端的空间位置，确定第一终端的空间位置。具体地说，所述定位计算模块综合融合搜到的已知位置点信息，包括卫星信息、其他锚点信息、第二终端信息，计算第一终端的空间位置。设第一终端的空间位置为（x,y,z) , 根据所有已知位置点的位置和距离信息，列联合方程组，解方程组得到（x,y,z) 的解。在第一终端依据当前已知的定位信息不能进行定位的情况下，第一终端与其附近的终端进行协作，向发起辅助定位请求并接收响应的辅助定位信息。经过协作，在能力确定模块确定定位信息满足定位算法之后，定位计算模块利用定位信息进行定位，输入包括但不限于公共定位设施的已知定位信息以及协作终端的辅助定位信息，输出包括但不限于第一终端的空间位置，即第一终端的坐标。所述附近已完成定位的第二终端包括：请求接收模块，设置为接收来自不具备定位能力的第一终端的辅助定位请求；比较模块，设置为将所述辅助定位请求的信号强度与其所属第二终端中的预设第二门限进行比较；响应发送模块，设置为当所述信号强度大于所述预设第二门限时，向所述第一终端发送用于响应所述辅助定位请求的辅助定位信息，以供所述第一终端实现辅助定位；定位计算模块，设置为当其所属的第二终端的已知定位信息的数目大于或等于其所述第二终端中的预设第一门限时，利用所述已知定位信息，确定所述第二终端的空间位置，其中，所述已知定位信息的来源包括卫星和 /或无线基站和 /或 WIFI节点等公共定位设施。第二终端的定位计算模块通过卫星等公共定位设施，根据现有技术，独立完成自身定位，确定其空间位置，即第二终端的坐标。第二终端对不能定位的第一终端发来的辅助定位请求进行分析，判断是否向其发送辅助定位信息。如果能够辅助，则向第一终端发送辅助定位信息。第二终端收到辅助定位请求后，判断自身是否满足辅助定位条件，所述辅助条件分析模块具体包括，但不限于：确定本终端是否已经完成定位，确定收到辅助定位请求的信号强度是否大于第二预设门限；只有上述两个条件均满足时，响应第一终端的辅助定位请求，也就是说，如果第二终端未完成定位或信号强度小于等于预设第二门限，则不响应所述辅助定位请求。如果第二终端满足辅助定位条件，能够提供辅助定位信息，则把本终端的空间位置、辅助定位信息的发送时刻与辅助定位请求的接收时刻的差发给第一终端。上述不具备定位能力的终端包括依据公共定位设施的已知定位信息不能独立完成定位的终端，还包括依据公共定位设施的已知定位信息和其它协作终端的辅助定位信息不能完成定位的终端。上述已完成定位的终端包括依据公共定位设施的已知定位信息能够独立完成定位的终端，还包括依据公共定位设施的已知定位信息和其它协作终端的辅助定位信息能够完成定位的终端。图 5是本发明实施例提供的密集城区的终端辅助无线定位场景图，如图 5所示，在密集城区中，有 4个 UE，假设空中可见卫星有 5个。根据目前的卫星导航定位算法，要完成定位至少需要接收 4个卫星信号。在本例中： UE2能够收到 GPS1、 GPS2、 GPS3、 GPS4、 GPS5 共 5颗卫星的信号，满足独立定位条件，因此能够独立完成定位，设定位后的信息为（cx2， x2 , y2,z2 ) ，其中， a2 为 UE2时钟和卫星的时差。 x2、 y2、 z2分别为 UE2的三维坐标。

UE3能够收到 GPS1、 GPS2、 GPS3、 GPS4、 GPS5 共 5颗卫星的信号，满足独立定位条件，因此能够独立完成定位，设定位后的信息为（α3， x3 , y3,z3 ) ，其中， α3 为 UE3时钟和卫星的时差。 x3、 y3、 z3分别为 UE3的三维坐标。

UE4能够收到 GPS2、 GPS3、 GPS4、 GPS5 共 4颗卫星的信号，满足独立定位条件，因此能够独立完成定位，设定位后信息为（α4， x4， y4,z4 ) ，其中， α4为 UE4时钟和卫星的时差。 x4、 y4、 z4分别为 UE4的三维坐标。 UE1能够收到 GPS1、 GPS4、 GPS5 共 3颗卫星的信号，不满足独立定位条件，因此不能够独立完成定位，即当前 UE1不具备定位能力，设位置位置为（a， x， y,z ) , 其中 α为 UE1时钟和卫星的时差。 x、 y、 z分别为 UE1的三维坐标。 UE1依据本发明实施例的方法，辅助定位过程下：

1、 UE1不满足独立定位条件，因此作为辅助定位请求终端。辅助定位请求终端设置辅助定位请求的信号强度为最低等级，如果收到的辅助定位信息不够，则提高辅助定位请求的信号强度等级。

2、 UE1 向周围的终端发起辅助定位请求，并记录所述辅助定位请求的发送时刻 το。

3、周围的终端接收所述辅助定位请求，并记录所述辅助定位请求的接收时间 Tl，同时检查自身是否符合辅助定位条件，如果满足辅助定位条件，则作为辅助定位响应终端。本实施例中， UE2、 UE3、 UE4、 UE5为 UE1周围的终端。当请求信号强度等级调整到一定级别时， UE44会首先满足辅助定位条件，作为辅助定位响应终端。

4、 UE4记录所述辅助定位请求的接收时间 Tl，设其响应所述辅助定位请求而发送辅助定位信息的时间为 T2， UE4计算 delta4=T2-Tl，然后将包含 delta4、（x4， _y4,z4) 信息发给 UE1。

5、 UE1接收所述辅助定位信息，并记录所述辅助定位信息的接收时刻 T3，计算其与 UE4之间的距离 d4=c* ( T3-T0-delta4 ) _o 6、由于 UE1可以收到三颗卫星，因此需要辅助定位信息的个数等于 1，只需要 1 个周围的终端进行响应就可以满足定位条件。

UE1收到 UE4发过来的辅助定位信息后，通过 UE1分别与 GPS1、 GPS4、 GPS5 的测距信息（即独立定位信息），以及其与 UE4的测距信息（即辅助定位信息），可以建立包含 4个方程的方程组，通过解方程组，可得到（α， x， y,z)。图 6是本发明实施例提供的室内的终端辅助无线定位场景图，如图 6所示，室内有 3个 UE，假设空中可见卫星有 4个。根据目前的卫星导航定位算法，要完成定位，至少需要接收 4个卫星的信号。在本实施例中： UE1能够收到 GPS1、 GPS2、 GPS3、 GPS4共 4颗卫星的信号，满足独立定位条件，因此能够独立完成定位，设定位后的信息为 (oil , xl， yl,zl ) ，其中 ,αΐ是 UE1 时钟和卫星的时差， xl、 yl、 zl分别是 UE1的三维坐标。

UE2能够收到 GPS1、 GPS2、 GPS3、 GPS4共 4颗卫星的信号，满足独立定位条件，因此能够独立完成定位，设定位后的信息为 (α2， x2, y2,z2)，其中， α2为 UE2时钟和卫星的时差, x2、 y2、 z2分别为 UE2的三维坐标。

UE3不能收到卫星信号，不满足独立定位条件，因此不能够独立完成定位，根据建筑物地图，由于其与 UE1 和 UE2在一个室内水平面，因此设未知位置为 (x， y) , 其中， X和 y分别为 UE3在 UE1和 UE2组成的平面内的坐标。

1、 UE3不满足独立定位条件，即不具备定位能力，因此作为辅助定位请求终端。辅助定位请求终端设置辅助定位请求的信号强度为最低等级，如果收到的辅助定位信息不够，则提高辅助定位请求的信号强度等级。

2、 UE3 向周围的终端发起辅助定位请求，并记录所述辅助定位请求的发送时刻

T0。

3、周围的终端接收所述辅助定位请求，并记录所述辅助定位请求的接收时间，即到达时间，同时检查自身是否符合辅助定位条件，如果满足辅助定位条件，则作为辅助定位响应终端。本实施例中， UE1和 UE2为位于 UE3周围的终端。当辅助定位请求的信号强度等级调整到一定级别时， UE1和 UE2都会作为辅助定位响应终端。 4、 UE1记录所述辅助定位请求的到达时间，即所述辅助定位请求的接收时间 Tll，设其用于响应所述辅助定位请求的而发送辅助定位信息的时间，即所述辅助定位信息的发送时间为 T21， UE1计算 deltal=T21-Tl l，然后将包含 deltal、 (xl , yl)的辅助定位信息发送给 UE3。同理， UE2所述辅助定位请求的到达时间，即所述辅助定位请求的接收时间 T12，设其用于响应所述辅助定位请求的而发送辅助定位信息的时间，即所述辅助定位信息的发送时间为 T22， UE2计算 delta2=T22-T12，然后将包含 delta2、 (x2, y2) 的辅助定位信息发送给 UE3。

5、 UE3接收 UE1响应所述辅助定位请求而发送的辅助定位信息，并记录所述辅助定位信息的到达时间，即所述辅助定位信息的接收时刻 T31，计算其与 UE1之间的距离 dl=c* (T31-T0-deltal ) o 同理， UE3接收 UE2响应所述辅助定位请求而发送的辅助定位信息，并记录所述辅助定位信息的到达时间，即所述辅助定位信息的接收时刻 T32，计算其与 UE2之间的距离 d2=c* (T32-T0-delta2)_o 6、根据建筑物地图，三个 UE在一个室内平面上，因此 UE3通过与 UE1的距离 dl和 UE1的坐标（xl,yl ) ，通过与 UE2的距离 d2和 UE2的坐标（x2,y2)，可以建立包含 2个球面方程的方程组，通过解方程可得到 UE3的坐标（x， y)。图 7是本发明实施例提供的矿井下的终端辅助无线定位场景图，如图 7所示，矿井内有 9个 UE，在本实施例中，由于矿井的空间结构是已知的，因此可以通过已知的矿井结构来减少对协作终端个数的要求，如本实施例中的 UE4、 UE5、 UE6、 U7、 UE8、 UE9。

UE1、 UE2、 UE3能够独立完成定位。

UE4通过本发明实施例的辅助定位方法，可以通过 UE1、 UE2、 UE3三个已经完成定位的终端的协助，分别得到 UE4到 UE1、 UE2、 UE3三个终端之间的距离。由于 UE1、 UE2、 UE3已独立完成定位，因此 UE1、 UE2、 UE3三个终端的空间位置，即空间坐标是已知的。假设 UE4的空间坐标为未知数，则根据得到的所述三个距离和已知的所述三个终端的空间坐标，可以建立包含三个方程的方程组，通过解方程组可以解出 UE4的空间坐标，即 UE4完成定位。同样的，通过类似 UE4的辅助定位方法，可以解出 UE5的空间坐标，即 UE5完成定位。在 UE4和 UE5已经定位的情况下， UE6和 UE7可以通过 UE4和 UE5进行协作定位，根据 UE6到 UE4和 UE5的距离，可以列出包含两个方程的方程组，通过解方程组，解出与 UE4和 UE5在同一个水平面的 UE6的空间坐标，即 UE6完成定位。同理，根据 UE7到 UE4和 UE5的距离，可以列出包含两个方程的方程组，通过解方程组，解出与 UE4和 UE5在同一个水平面的 UE7的空间坐标，即 UE7完成定位。在 UE6和 UE7已经定位的情况下， UE8通过 UE6和 UE7进行协作定位。根据矿井的空间结构图， UE8与 UE6和 UE7在一个平面上，因此根据 UE8与 UE6和 UE7 的距离，可以列出包含两个方程的方程组，通过解方程组，解出与 UE6和 UE7在同一个垂直平面的 UE8的空间坐标，即 UE8完成定位。

UE9通过 UE8进行协助定位，根据矿井的空间结构图，可以确定 UE 9与 UE 8 在同一线性通道上，因此通过一个距离方程就可以确定 UE9的空间坐标，即 UE9完成定位。综上所述，本发明实施例具有以下技术效果：

1、在人群多楼宇密集的地方，能够显著消除常规定位方法的盲点，例如卫星定位；

2、在大的室内空间，例如商场、写字楼，能够显著消除室内常规定位方法的盲点。

3、在某些特殊场合，如消防、矿井等，通过在路径中放置临时辅助终端，可以实现这些特殊场合的定位。 4、在临时应急场合，能够建立无线定位环境。尽管上文对本发明进行了详细说明，但是本发明不限于此，本技术领域技术人员可以根据本发明的原理进行各种修改。因此，凡按照本发明原理所作的修改，都应当理解为落入本发明的保护范围。

工业实用性如上所述，本发明实施例提供的一种终端辅助无线定位方法及装置具有以下有益效果：在人群多楼宇密集的地方，能够显著消除常规定位方法的盲点，例如卫星定位；在大的室内空间，例如商场、写字楼，能够显著消除室内常规定位方法的盲点；在某些特殊场合，如消防、矿井等，通过在路径中放置临时辅助终端，可以实现这些特殊场合的定位；在临时应急场合，能够建立无线定位环境。

Claims

权利要求书、一种终端辅助无线定位方法，包括：不具备定位能力的第一终端向附近至少一个已完成定位的第二终端发起辅助定位请求，并保存所述辅助定位请求的发送时间；第一终端接收第二终端响应所述辅助定位请求而发送的辅助定位信息，并保存所述辅助定位信息的接收时间；

第一终端利用所述辅助定位信息及接收时间、所述辅助定位请求的发送时间，确定其空间位置。、根据权利要求 1所述的方法，其中，在所述不具备定位能力的第一终端向附近至少一个已完成定位的第二终端发起辅助定位请求的步骤之前，还包括确定所述第一终端是否具备定位能力的步骤：

所述第一终端比较其已知定位信息的数目与预设第一门限；若所述数目小于所述预设第一门限，则确定其不具备定位能力，否则，确定其具备定位能力；

其中，所述已知定位信息的来源包括卫星和 /或无线基站和 /或 WIFI节点。、根据权利要求 2所述的方法，其中，已完成定位的第二终端接收所述辅助定位请求，并将所述辅助定位请求的信号强度与预设第二门限进行比较，若所述信号强度大于所述预设第二门限，则所述第二终端向所述第一终端发送用于响应所述辅助定位请求的辅助定位信息。、根据权利要求 3所述的方法，其中，所述辅助定位信息包括所述第二终端的空间位置、所述辅助定位信息的发送时间与所述辅助定位请求的接收时间之间的时间差。、根据权利要求 4所述的方法，其中，所述第一终端利用所述辅助定位信息及接收时间、所述辅助定位请求的发送时间，确定其空间位置的步骤包括：所述第一终端利用所述辅助定位信息的接收时间、所述辅助定位请求的发送时间、所述辅助定位信息的发送时间与所述辅助定位请求的接收时间之间的时间差，确定其与所述第二终端之间的距离；利用所述距离和所述第二终端的空间位置，确定其空间位置。、根据权利要求 2-5任意一项所述的方法，其中，若所述第一终端的已知定位信息与已收到的辅助定位信息的数目之和小于所述预设第一门限，则通过将辅助定位请求的信号强度增大，增加响应所述辅助定位请求的辅助定位信息的数目，直至所述数目之和大于或等于所述预设第一门限，从而使所述第一终端具备定位能力。、一种终端辅助无线定位装置，包括：请求发送模块，设置为当其所属的第一终端不具备定位能力时，向所述第一终端附近的至少一个已完成定位的第二终端发起辅助定位请求，并保存所述辅助定位请求的发送时间；响应接收模块，设置为接收第二终端响应所述辅助定位请求而发送的辅助定位信息，并保存所述辅助定位信息的接收时间；定位计算模块，设置为利用所述辅助定位信息及接收时间、所述辅助定位请求的发送时间，确定其空间位置。、根据权利要求 7所述的装置，其中，还包括：能力确定模块，设置为比较所述第一终端的已知定位信息的数目与预设第一门限，若所述数目小于所述预设第一门限，则确定所述第一终端不具备定位能力，否则，确定其具备定位能力，其中，所述已知定位信息的来源包括卫星和 /或无线基站和 /或 WIFI节点。、根据权利要求 8所述的装置，其中，所述辅助定位信息包括所述第二终端的空间位置、所述辅助定位信息的发送时间与所述辅助定位请求的接收时间之间的时间差，所述定位计算模块包括：距离确定子模块，设置为利用所述辅助定位信息的接收时间、所述辅助定位请求的发送时间、所述辅助定位信息的发送时间与所述辅助定位请求的接收时间之间的时间差，确定所述第一终端与所述第二终端之间的距离；位置确定子模块，设置为利用所述距离和所述第二终端的空间位置，确定第一终端的空间位置。 0、一种终端辅助无线定位装置，包括：请求接收模块，设置为接收来自不具备定位能力的第一终端的辅助定位请求；

比较模块，设置为将所述辅助定位请求的信号强度与其所属第二终端中的预设第二门限进行比较；

响应发送模块，设置为当所述信号强度大于所述预设第二门限时，向所述第一终端发送用于响应所述辅助定位请求的辅助定位信息，以供所述第一终端实现辅助定位。