[发明专利]一种导航式距离差计算方法、TDOA定位方法及装置

权利要求书

1.一种导航式距离差计算方法，其特征在于包括：

各个定位基站按照正序依次广播UWB信号给终端；然后各个定位基站反序依次广播UWB信号给终端；

终端接收各个定位基站正序依次广播的所述UWB信号，并记录接收到该UWB信号对应的本地接收时间t_zs；同理，终端接收各个定位基站反序依次广播的UWB信号，记录接收到该UWB信号对应的本地时间t_zf；

根据终端接收到任意两个定位基站正序、反序广播的UWB信号时的本地接收时间计算终端到对应两个定位基站之间的距离差；

其中， 所述计算终端到两个定位基站之间的距离差的步骤包括:终端利用接收到的任意两个定位基站分别正序和反序方式发送的UWB定位信号时的四个时间戳，计算终端与这两个定位基站之间的距离差d1-d2＝c(△t_iz-△t_jz)＝c*((t_zsi-t_zsj)-(t_zfj-t_zfi))/2；i，j为任意两个定位基站的基站号；t_zsi代表终端接收定位基站i正向顺序广播UWB信号时，终端记录的该UWB信号对应的时间值；t_zsj代表终端接收定位基站j正向顺序广播UWB信号时，终端记录的该UWB信号对应的时间值；t_zfi代表终端接收定位基站i反向顺序广播UWB信号时，终端记录的该UWB信号对应的时间值；t_zfj代表终端接收定位基站j反向顺序广播UWB信号时，终端记录的该UWB信号对应的时间值；△t_iz为定位基站i到终端的传播延时，△t_jz为定位基站j到终端的传播延时。

2.根据权利要求1所述的一种导航式距离差计算方法，其特征在于所述各个定位基站的计时器频率相同。

3.基于权利要求1或2所述距离差计算方法的TDOA定位方法，其特征在于还包括：终端根据所述终端到对应两个定位基站之间的距离差，利用双曲线定位原理获得终端一维位置、二维位置或者三维位置；其中获得一维位置时，定位基站数量为至少两个；获得终端二维位置时，定位基站数量至少为4个不共线定位基站；获得终端的三维位置时，定位基站数量至少为5个不共线定位基站。

4.一种导航式距离差计算装置，其特征在于包括：

广播UWB信号模块，各个定位基站按照正序依次广播UWB信号给终端，然后各个定位基站反序依次广播UWB信号给终端；

距离差计算模块，所述终端接收各个定位基站正序依次广播的所述UWB信号，并记录接收到该UWB信号时对应的本地接收时间t_zs；同理，终端接收各个定位基站反序依次广播的UWB信号，记录接收到该UWB信号时对应的本地接收时间t_zf；终端根据其接收到的任意两个定位基站正序、反序广播UWB信号时的本地接收时间计算终端到对应两个定位基站之间的距离差；

其中， 所述计算终端到两个定位基站之间的距离差的步骤包括:终端利用接收到的任意两个定位基站分别正序和反序方式发送的UWB定位信号时的四个时间戳，计算终端与这两个定位基站之间的距离差d1-d2＝c(△t_iz-△t_jz)＝c*((t_zsi-t_zsj)-(t_zfj-t_zfi))/2；i，j为任意两个定位基站的基站号；t_zsi代表终端接收定位基站i正向顺序广播UWB信号时，终端记录的该UWB信号对应的时间值；t_zsj代表终端接收定位基站j正向顺序广播UWB信号时，终端记录的该UWB信号对应的时间值；t_zfi代表终端接收定位基站i反向顺序广播UWB信号时，终端记录的该UWB信号对应的时间值；t_zfj代表终端接收定位基站j反向顺序广播UWB信号时，终端记录的该UWB信号对应的时间值；△t_iz为定位基站i到终端的传播延时，△t_jz为定位基站j到终端的传播延时。