基于UWB的终端定位调度方法.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CN109889987A(43)申请公布日2019.06.14(21)申请号201910315439.6(22)申请日2019.04.19(71)申请人天地（常州）自动化股份有限公司地址213000江苏省常州市新北区黄河西路219号申请人中煤科工集团常州研究院有限公司(72)发明人陈康霍振龙包建军王军王维季利佳(51)Int.Cl.H04W4/02(2018.01)H04W4/06(2009.01)H04W64/00(2009.01)权利要求书2页说明书3页附图2页(54)发明名称基于UWB的终端定位调度方法(57)摘要本发明涉及一种基于UWB的终端定位调度方法，包括：UWB定位基站部分，UWB定位基站位置固定，用于广播定位所需信息；以及UWB定位终端部分，用于接收UWB定位基站广播，并根据广播内容及广播到达时间戳解算出自身位置。使用本发明所述定位调度方法终端可计算出自身位置，可以在终端实现实时性高的业务，如导航，路径规划，自动驾驶等。CN109889987ACN109889987A权利要求书1/2页1.一种基于UWB的终端定位调度方法，其特征在于，包括：UWB定位基站部分，UWB定位基站位置固定，用于广播定位所需信息；以及UWB定位终端部分，用于接收UWB定位基站广播，并根据广播内容及广播到达时间戳解算出自身位置。2.根据权利要求1所述的基于UWB的终端定位调度方法，其特征在于，所述UWB定位基站广播定位消息，实现各UWB定位基站间时间同步，同时UWB定位终端利用这些定位消息实现定位；所述UWB定位终端不发送只接收定位基站发送的定位消息。3.根据权利要求2所述的基于UWB的终端定位调度方法，其特征在于，所述UWB定位基站具有多个，每个UWB定位基站依次分配连续的编号，其中编号相邻的两个定位基站可以相互定位与通信，设编号最小的定位基站为参考定位基站。4.根据权利要求3所述的基于UWB的终端定位调度方法，其特征在于，所述编号相邻的UWB定位基站i与i+1通过TOF方法测得两者间的距离di,i+1，并根据公式计算电磁波在基站i与i+1之间飞行时间，其中τi,i+1表示电磁波飞行时间，c表示光在空气中的传播速度，相邻的UWB定位基站i与i+1由计算得到的τi,i+1实现时间同步。5.根据权利要求1或2或3或4所述的基于UWB的终端定位调度方法，其特征在于，UWB定位基站根据自身编号以固定时间间隔Tβ广播两次，广播的内容为自身位置、时间及编号的定位信息，其中Tβ为固定值，所述编号相邻的UWB定位基站i与i+1，通过接收到两次广播消β息的间隔与T的比值得到两者的频率漂移ki,i+1，所述UWB定位基站在广播消息中带有频率漂移值ki,i+1，若选定某一UWB定位基站为参考基站，则第j个UWB定位基站与参考基站的频率漂移计算方法为kref,j＝kref,xkx,x+1kx+1,x+2…kj-1,j。6.根据权利要求5所述的基于UWB的终端定位调度方法，其特征在于，所述UWB定位基站第一次广播的时间点由以下方法得到：编号为i+1的基站收到编号为i的基站的第一次广播，并记录接收到的时间戳并计算出第i号基站第一次广播的发送时间第i+1号基站的第一次广播发送时间戳为其中Tα为固定值。7.根据权利要求5所述的基于UWB的终端定位调度方法，其特征在于，所述UWB定位终端通过以下方式利用UWB定位基站广播消息求得自身位置：(1)所述UWB定位终端记录接收到i号基站两条广播消息的时间戳之差并计算出UWB定位终端与i号基站的时钟漂移(2)设由于Tα与Tβ为常量，所以q也为常量；(3)则标签与第i个UWB定位基站的伪距为ri＝c[TM,i,1-qkref,i(TM,i,2-TM,i,1)]，其中TM,i,1、TM,i,2分别表示UWB定位终端收到第i个UWB定位基站的第一次与第二次广播，c表示空气中的光速，kref,i为定位基站i与参考UWB定位基站间的时钟频率偏移；(4)UWB定位终端通过计算得到自身与多个UWB定位基站的伪距，并用这些伪距值计算2CN109889987A权利要求书2/2页出UWB定位终端自身位置。8.根据权利要求7所述的基于UWB的终端定位调度方法，其特征在于，每个UWB定位基站以τ为周期进行广播，UWB定位终端需要定位时打开接收机接收UWB定位基站的广播，当UWB定位终端接收到周围所有UWB定位基站的广播后，关闭接收机，并计算自身位置。3CN109889987A说明书1/3页基于UWB的终端定位调度方法技术领域：[0001]本发明涉及通信技术及无线定位领域，尤其涉及一种UWB定位基站提供定位服务，UWB定位终端计算自身位置的超宽带定位系统以及基于UWB的终端定位调度