[发明专利]定位系统

说明书

基于超宽带双向测距的定位系统(600)包括多个有源标签(606)和多个信标(604)，每个有源标签(606)都具有位置，该多个信标(604)被配置用于多个有源标签中标签(606)位置的定位。有源标签(606)和信标(604)被连续地同步到公共时基。

技术领域

本公开涉及定位系统。更具体地，本公开涉及用于识别给定区域中的物体的位置或跟踪给定区域中的物体的系统。

背景技术

定位系统(PS)是用于无线地定位建筑物内或密集工业区内的物体或人员的设备网络。需要特殊设计，因为全球定位系统(GPS)系统通常不适合建立室内位置或其他拥挤位置，因为它们需要对四颗或更多颗GPS卫星的无阻碍视线。微波将会被屋顶、墙壁和其他物体衰减和分散，表面处的多次反射引起多路径传播，导致不可控的误差。

飞行时间(ToF)是信号从发射机到接收机传播所用的时间量。因为信号传播速率是常数和已知的，所以可以直接使用信号的传播时间来计算距离。多个(在GPS中至少有四颗卫星)测量与多个锚站可以以三边测量结合以找到位置。

由于光速为3×10⁸m/sec，在基于射频(RF)的系统中，时钟同步的不精确性是定位误差的关键因素。在GPS中，ToF通常需要复杂的同步机制来保持用于传感器的可靠的时间源。

此外，基于ToF的方法的精确性通常遭受在密集群体(例如室内位置和可能拥挤的工业环境)的定位情况下大的多径条件，其由物体对RF信号的反射和衍射引起。

由于由建筑材料引起的衰减和反射，希望在应该被系统覆盖的任何位置处具有对至少三个锚点的无障碍视线。因此，需要更多的锚站。

发明内容

根据一个实施例的基于超宽带双向测距的定位系统包括多个有源标签和多个信标，每个有源标签都具有位置，多个信标被配置用于定位多个有源标签中的标签的位置。多个有源标签和多个信标被连续同步到公共时基。

在一个实施例中，在具有应用服务器和多个固定位置信标的系统中确定有源标签的位置的方法包括：为多个固定位置信标提供公共时基，并且提供来自多个固定位置信标中的每个信标的同步消息。基于同步消息将有源标签注册到公共时基。对有源标签到多个信标的至少一部分进行测距。有源标签将其位置报告给多个信标的至少一个信标。

根据另一实施例的定位系统包括多个有源标签和在基于超宽带双向测距的网络上与多个有源标签通信的多个固定位置信标。系统中的多个有源标签的每个有源标签具有用于其与多个信标中的至少一个之间的双向测距轮询的全局指定窗口。多个信标在全局指定窗口内接受双向测距轮询。多个有源标签在全局报告时隙内报告位置。

该发明内容和说明书摘要提供了将在具体实施方式中详细说明的简化形式的本发明的理念的选择。发明内容和说明书摘要不意图标明所请求保护主题的关键特征或基本特征，也不意图用于确定所请求保护主题的范围。

附图说明

图1示出了根据本公开的一个实施例的定位系统的框图。

图2是根据本公开的一个实施例的锚站的框图。

图3是根据本公开的一个实施例的移动台的框图。

图4是示出中心位置、锚站和移动台的框图。

图5是示出信标通信信号与标签定位报告之间的定时的时序图。

图6是示出在标签全局时隙窗口上监听的两个信标的图。

具体实施方式

在一个具体配置中，所述系统基于商用的工业网状网络，例如网络(IEC 62591)，并且以图1中的框图形式示出。