[发明专利]用于使用无线电波来定位动物的方法

说明书

本发明涉及一种用于使用无线电波来定位动物的方法。在无线电定位中，出现针对所述动物的所述定位的大量可能计算结果。使用关于有待定位的节点的可能位置的先前测量和计算的结果，使用随机计算来从多个当前位置计算结果中过滤出实际上应用的概率最高的结果。在所述动物处测量到的加速度值用于所述随机计算。假设随着测量的加速度值增加，所述有待定位的节点的时间上连续的位置之间也能够有相对较大距离的概率增加。

技术领域

本发明涉及一种用于借助于无线电波来定位动物的方法。

背景技术

用于借助于无线电波来定位对象(例如，动物)的常规系统具有位于已知位置的多个无线电发射器和/或无线电接收器，以及在每个有待定位的对象上的相应无线电发射器和/或无线电接收器。

此外，用来借助于无线电波进行定位的发射器和接收器被简单称作“节点”。根据一种频繁使用的方法，为了确定安装到有待定位的动物身上的节点的位置，在第一步骤中使用无线电信号来测量各个已知位置的节点与有待定位的节点之间的距离彼此相差的长度。例如，出于这个目的，同时从所述有待定位的节点向所有其他节点发射信号。接收节点测量这个信号到达它们那里的时间。所述单独测量时间之间的差异，每个乘以光速(相关介质中的信号传播速度)得到各个节点与传输节点之间的距离差异。为了进一步计算，在第一步骤中假设有待定位的节点在双曲面上，所述双曲面的轴线穿过作为焦点的两个已知位置节点，这些节点与有待定位的节点之间的距离的测量差异等于(按照定义)两个焦点与双曲面上的每个点之间的距离相差的长度。有待定位的装置的可能位置局限于与至少三个这种双曲面相交的两个点。进一步局限于一个点可以借助于第四双曲面来实施(结果是因此需要至少四个已知位置的节点)，或者基于已知的几何条件借助于能够在任何情况下都被排除在外的一个点来实施，例如，因为这个点在动物可以在其内部移动的畜棚之外。(在本文中，“双曲面”用来指可以被想象成通过使双曲线绕其主轴线旋转而得到的旋转对称的壳状表面。)

在所描述的方法的修改中，如果在第一步骤中借助于无线电波直接推断出有待定位的动物身上的节点与各个已知位置的节点之间的距离，那么在第二步骤中可以假设球形壳体，而不是双曲面壳体。

例如，文档AT 506628 A1、US 6122960 A、DE 100 45 469 C2、WO9941723 A1、WO2011153571 A2和WO2012079107 A2根据所解释的原理处理对动物的无线电定位。

由于在实践中例如因为无线电波的反射而经常不可避免地出现相当大的测量误差和测量不准确性，因此需要引入进一步的逻辑假设，并且需要实施对应的评估，以便能够获得在一定程度上可靠的位置结果。除了已经提及的排除由于几何条件而不可能的结果之外，随机方法被具体用来基于先前测量的结果同样限制相应当前结果的模糊性，并且找到以最低误差概率反映现实的那个测量结果。在这个背景下，经过反复试验的随机模型是隐马尔可夫模型并且具体而言是维特比算法，在所述算法的帮助下，可以在每种情况下以相对有效的方式从大量可能的状态序列中找到当前最可能的状态序列。

通常用来计算居住概率的边界条件是：至少高于当前正被测试的位置与最后假设的行踪之间的某一极限距离，当前正被测试的位置就是当前行踪的概率随着距离增加而下降。以稍微简化了的方式表达，这意味着动物的当前行踪只可能在概率较高的先前最后假设的行踪周围的特定有限半径的圆内。

例如，EP 1 494 397 A2描述一种尤其用于建筑物中的无线电定位方法。由于频繁发生信号反射，因此，无线电定位在建筑物中尤其困难。