UWB定位基站布置方法、装置、设备及存储介质.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN116074852A(43)申请公布日2023.05.05(21)申请号202310203814.4H04W88/08(2009.01)(22)申请日2023.03.06(71)申请人长沙迪迈数码科技股份有限公司地址410205湖南省长沙市岳麓区文轩路27号麓谷企业广场C1栋10楼(72)发明人李金玲陈鑫王李管毕林(74)专利代理机构长沙瀚顿知识产权代理事务所(普通合伙)43223专利代理师吴亮朱敏(51)Int.Cl.H04W16/18(2009.01)H04W64/00(2009.01)G06F17/10(2006.01)G01S5/06(2006.01)G01S5/10(2006.01)权利要求书2页说明书11页附图4页(54)发明名称UWB定位基站布置方法、装置、设备及存储介质(57)摘要本申请公开了一种UWB定位基站布置方法、装置、设备及存储介质。该方法包括：获取UWB定位区域的区域形态特征，其包括：用于划分UWB定位区域的多个线段；基于多个线段，对UWB定位区域进行离散化处理，得到UWB定位区域内的所有采样单元；基于所有采样单元和用于布置UWB定位基站的设定优化模型，生成UWB定位基站的基站布置方案；可以针对UWB定位区域内的采样单元，采用设定优化模型自动生成UWB定位基站的基站布置方案，能够最大程度减小信号覆盖盲区和信号覆盖冗余，保障全局定位精度，且安装的定位基站数目最小化，有效控制建设成本。CN116074852ACN116074852A权利要求书1/2页1.一种超宽带UWB定位基站布置方法，其特征在于，包括：获取UWB定位区域的区域形态特征，所述区域形态特征包括：用于划分所述UWB定位区域的多个线段；基于所述多个线段，对所述UWB定位区域进行离散化处理，得到所述UWB定位区域内的所有采样单元；基于所述所有采样单元和用于布置UWB定位基站的设定优化模型，生成UWB定位基站的基站布置方案；其中，所述设定优化模型以所述UWB定位基站的安装数量最小为优化目标；所述设定优化模型的决策变量包括：各所述采样单元是否作为UWB定位基站的安装位置的第一变量、以及各采样单元的定位基站安装位置选址可行方案是否作为最终方案的第二变量；所述基站布置方案包括：UWB定位基站的安装数量和安装位置。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述设定优化模型如下所示：；其中，s.t.表示约束规则，i为采样单元的索引，j为定位基站安装位置选址可行方案的索引，表示采样单元i对应的所述第一变量，若=1，则表示采样单元i作为UWB定位基站的安装位置，若=0，则表示采样单元i不作为UWB定位基站的安装位置，为采样单元的集合，为采样单元i的定位基站安装位置选址可行方案的集合，表示采样单元i对应的所述第二变量，若=1，则表示采样单元i对应的第j个定位基站安装位置选址可行方案作为最终方案，若=0，则表示采样单元i对应的第j个定位基站安装位置选址可行方案不作为最终方案，表示采样单元i对应的第j个定位基站安装位置选址可行方案中主线区域内的采样单元的集合，表示采样单元i对应的第j个定位基站安装位置选址可行方案中非主线区域内的采样单元的集合，n为所述UWB定位区域内采样单元的总数，m为设定的信号覆盖率。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，采样单元i的定位基站安装位置选址可行方案构建如下：2CN116074852A权利要求书2/2页以采样单元i的设定位置为圆心，以UWB定位基站的有效测距范围为半径构建待搜索范围；在所述待搜索范围内，基于设定的选址精度和设定的方位角偏差阈值，搜索与采样单元i之间不存在信号遮挡的所有其他采样单元，形成采样单元i的定位基站安装位置选址可行方案；其中，所述设定的选址精度表示搜索的距离步长，所述设定的方位角偏差阈值基于所述选址精度和所述有效测距范围确定。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述主线区域为针对所述圆心，基于所述设定的选址精度和所述设定的方位角偏差阈值构建的直线，其中，所述直线与所述圆心的距离为所述设定的选址精度的整数倍，所述直线的垂线与所述圆心之间的方位角为所述设定的方位角偏差阈值的整数倍。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述多个线段，对所述UWB定位区域进行离散化处理，得到所述UWB定位区域内的所有采样单元，包括：对所述UWB定位区域基于所述设定的选址精度构建网格阵列；对所述网格阵列基于表示定位区域边界的第一线段和表示禁区的第二线段，提取位于所述定位区域边界之内且位于所述禁区之外的区域对应的网格，构成采样单元的集合。6.一种UWB定位基站布置装置，其特征在于，包括：获取模块，用于获取UWB定位区域的区域形态特征，所述区域形态特征包括：用