[发明专利]一种导航式距离差计算方法、TDOA定位方法及装置

说明书

本发明涉及TDOA定位技术，尤其是一种导航式距离差计算方法、TDOA定位方法及装置。本发明中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，并记录终端接收到该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，记录终端接收到该UWB信号时对应的本地接收时间t_zf;根据终端接收到的任意两个定位基站正序、反序广播的UWB信号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。

技术领域

本发明涉及TDOA定位技术，尤其是一种导航式距离差计算方法、TDOA定位方法及装置。

背景技术

当前基于UWB的TDOA定位技术，如图1所示，终端广播信号，各个定位基站接收，并将接收时间戳信息传送到由服务器或者专用处理器构成的定位引擎，由定位引擎计算出终端位置。使用该技术，对于例如人员监控，物资监控等位置跟踪应用已经可以满足需求。但是，例如机器人导航，机车导航等应用中，终端需要知道自己的位置信息，如果使用该方式，终端只能通过无线网络访问定位引擎获得自己的位置，从而造成不小的延时，在很多对延时有严格要求的导航应用中是不可接受的。同时，终端的容量也受到限制。针对该问题，后来就有了导航式定位方法。

现有的导航式定位方法如专利申请号为CN201310178604.0中，提出的一种被动式定位方法，如所图2示，由定位基站广播信号，终端接收各个定位基站的广播信号，根据接收信号的到达时间和发送时间计算自己的位置。使用该方法，可以大大节省定位延时，达到实时定位。并且所有终端都可以同时接收定位信号，因此终端可以做到无限容量。但是，该方法的实现过程中，定位终端需要在不同时刻接收不同定位基站的信号，由于定位终端和定位基站存在因为工艺和温度等因素产生频率误差，会导致定位精度受频率误差的影响而恶化。而现有的导航式定位技术中，一方面技术人员通常假设定位终端频率与定位基站频率完全相同，往往忽略了定位终端与定位基站频率差造成的误差，故而其实际定位效果不佳。另一方面，若考虑了定位终端和定位基站之间的频率误差，假设定位基站和终端计时器频率比为k时，要使用k进行修正时，需要硬件或者系统能以某些方式测出终端和定位基站之间的频率比，增大了系统复杂程度。同时，测频率比会存在误差，并且该误差随着时间累积，影响定位精度。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供一种导航式距离差计算方法、TDOA定位方法及装置。即定位基站按照正序发，再反序发。

本发明采用的技术方案如下：

一种导航式距离差计算方法包括：

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；

根据终端接收到的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。

进一步的，所述各个定位基站的计时器频率相同。