[发明专利]一种基于BDS卫星和超宽带双模定位方法

说明书

本发明公开了一种基于BDS和超宽带双模定位方法，包括如下步骤：基于超宽带短距离无线定位得到监控对象的速度V1和位置信息L1；应用BDS定位系统，通过粒子滤波器融合定位，得到监控对象的速度V2和位置信息L2；用Kalman滤波对两个位置信息和速度(L1，V1)、（L2，V2）进行融合定位，得到精确定位信息。本发明适用于监控对象的精确位置信息反馈，能够有助于帮助监控对象突发病情或其他情况下得到及时医治。

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，具体涉及一种基于BDS卫星和超宽带双模定位方法。

背景技术

近年来，无线传感网络迅速发展，随之而兴起的无线定位技术也愈发被人们所重视。WIFI、蓝牙、红外线等传统无线定位技术虽然有着诸多应用，但是其系统成本、定位精度、功耗等方面已经不能满足用户的需求。蓝牙定位只能应用于小范围定位，稳定性较差，容易受到噪声信号干扰；WIFI接入点只能覆盖半径90米左右的区域，易受干扰，从而影响其精度，定位器的能耗也较高；还有红外线技术室内定位，因其光线不能穿过障碍物，使得红外线只能在看到的距离内传播，而且很易受其他各种光线的干扰，导致定位效果较差；其他定位如GPS在大城市或山区由于高层建筑物及树木等对信号的影响，导致信号非直线传播，计算时会产生一定误差。

上述现有技术在一些复杂场景下对目标的定位均不能实现精确定位的要求，尤其是在医院这样复杂场景下，对监控对象进行无缝定位以满足医院实时精确掌控监控对象位置情况更好地为监控对象服务得不到充分保证。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明所解决的问题是根据复杂场景下的医院对监控对象无缝定位的要求，提供高精度的位置信息，实现对监控对象的位置掌控。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是一种基于BDS和超宽带双模定位方法，包括如下步骤：

(1)基于超宽带短距离无线定位得到监控对象的速度V1和位置信息L1；

采用到达时间或到达时差或到达角度短距离无线定位方法，利用路边定位基站发射的超宽带信号进行短距离无线定位，得到监控对象的速度V1和位置信息L1；

(2)应用BDS卫星定位系统，通过粒子滤波器融合定位，得到监控对象的速度V2和位置信息L2；

通过BDS接收机及定位基站，接收BDS卫星的信号，通过粒子滤波器进行融合定位，粒子滤波时要去除权值小的粒子保留并复制权值较大的粒子，即采用重采样的方法，得到监控对象的速度V2和位置信息L2；

(3)用Kalman滤波对两个位置信息和速度(L1，V1)、(L2，V2)进行融合定位，得到监控对象精确位置信息，计算公式为：

x_k＝F_kx_k-1+B_ku_k-1+w_k-1

其中x_k为k状态下的真实状态；F_k是在x_k-1上的状态变换模型；B_k是作用在控制器向量u_k上的输入控制模型；w_k-1是过程噪声，并假定符合均值为零，协方差矩阵Q_k的多元正态分布；P_k为误差相关矩阵，度量估计值的精确程度。

本发明的技术方案有益效果：医院能够得到监控对象的精确位置信息，能够有助于帮助监控对象突发病情或其他情况下得到及时医治。

附图说明

图1为本发明流程示意图；

图2为基于信号到达时间的定位原理图；

图3为基于信号到达角度的定位原理图；