一种基于UWB技术的定位系统架构、定位方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113660603A(43)申请公布日2021.11.16(21)申请号202110932182.6H04W64/00(2009.01)(22)申请日2021.08.13(71)申请人苏州真趣信息科技有限公司地址215123江苏省苏州市工业园区星湖街328号创意产业园16-A401-1单元申请人苏州寻息电子科技有限公司(72)发明人赵鑫炉赵之克张宇胡月舟许李纳(74)专利代理机构南京中高专利代理有限公司32333代理人卢丹丹(51)Int.Cl.H04W4/02(2018.01)H04W4/021(2018.01)H04W4/80(2018.01)权利要求书2页说明书8页附图2页(54)发明名称一种基于UWB技术的定位系统架构、定位方法(57)摘要一种基于UWB技术的定位系统架构和定位方法，定位系统架构包括：UWB定位标签，设置于需要定位的目标上；UWB定位信标，数量为多个，按照预设规律固定设置于化工厂区内，每个UWB定位信标均包括用于供电的电池，UWB定位标签与多个UWB定位信标采用UWB信号进行无线定位通信，以获取UWB定位标签相对多个UWB定位信标的位置信息；通信基站，覆盖多个UWB定位信标的定位区域，用于无线接收覆盖区域内的多个UWB定位标签的位置信息；定位引擎，与通信基站通信连接，用于接收各UWB定位标签的位置信息并对位置信息进行位置解算，以获得各UWB定位标签的位置坐标。本发明提供的定位系统架构，无需布线，定位精度高。CN113660603ACN113660603A权利要求书1/2页1.一种基于UWB技术的定位系统架构，用于化工厂区内目标的定位，其特征在于，包括：UWB定位标签，设置于需要定位的所述目标上；UWB定位信标，数量为多个，按照预设规律固定设置于所述化工厂区内，每个所述UWB定位信标均包括用于供电的电池，所述UWB定位标签与多个所述UWB定位信标采用UWB信号进行无线定位通信，以获取所述UWB定位标签相对多个所述UWB定位信标的位置信息；通信基站，覆盖多个所述UWB定位信标的定位区域，用于无线接收覆盖区域内的多个所述UWB定位标签的所述位置信息；定位引擎，与所述通信基站通信连接，用于接收各所述UWB定位标签的所述位置信息并对所述位置信息进行位置解算，以获得各所述UWB定位标签的位置坐标。2.如权利要求1所述的基于UWB技术的定位系统架构，其特征在于，至少3个所述UWB定位信标组成一个定位单元，所述定位单元中的其中一个所述UWB定位信标为定位主信标，其余的所述UWB定位信标为定位从信标，所述定位主信标用于定位通信的发起，所述定位从信标响应所述定位主信标的发起而启动定位通信，所述定位主信标和所述定位从信标共同确定所述UWB定位标签的所述位置信息。3.如权利要求2所述的基于UWB技术的定位系统架构，其特征在于，所述定位引擎根据所述UWB定位标签收到各所述UWB定位信标的所述UWB信号所花费的时间计算所述UWB定位标签相对各所述UWB定位信标的距离值，进而解算所述位置坐标；或，所述定位引擎根据所述UWB定位标签收到两对所述UWB定位信标的所述UWB信号的时间差值计算所述UWB定位标签相对每对中两个所述UWB定位信标的距离差，进而解算所述位置坐标。4.如权利要求2所述的基于UWB技术的定位系统架构，其特征在于，所述UWB定位信标包括低功耗的休眠状态和进行定位通信的工作状态，所述定位主信标用于定期发送包含启动定位通信的开启信号，在定位通信结束后，所述定位主信标和所述定位从信标进入所述低功耗状态。5.如权利要求1所述的基于UWB技术的定位系统架构，其特征在于，所述定位引擎包括TOA定位模式和TDOA定位模式以及用于识别所述UWB定位标签的并发数量的识别模块，若所述UWB定位标签的并发数量小于预设阈值，所述定位引擎启动所述TOA定位模式，若所述UWB定位标签的并发数量大于等于预设阈值，所述定位引擎启动所述TDOA定位模式。6.如权利要求1所述的基于UWB技术的定位系统架构，其特征在于，所述UWB定位信标包括UWB信号发送芯片，用于发射含有所述UWB定位信标信息和对应发射时间戳的所述UWB信号；所述UWB定位标签包括UWB信号接收芯片以及无线传输模块，所述无线传输模块与所述UWB信号接收芯片连接，所述UWB信号接收芯片用于接收所述UWB信号，所述无线传输模块用于将所述UWB信号接收芯片接收的所述UWB信号和各自收到所述UWB信号的时间戳发送到所述通信基站，所述通信基站回传到所述定位引擎。7.一种基于UWB技术的定位方法，其特征在于，包括：S2：按照预设规律布设各UWB定位信标，建立定位区域的相对位置坐标系，测量并记录各所述UWB定位信标的坐标值；