[发明专利]一种基于无源射频的定位系统及定位方法

说明书

本发明公开了一种基于无源射频的定位系统，包括中央控制器、有线路由器、无线路由器、读写器和天线，中央控制器的第一信号输入输出端连接有线路由器的第一信号输入输出端，有线路由器的第二信号输入输出端连接读写器的第一信号输入输出端，读写器具有无线信号输入输出模块，中央控制器的第二信号输入输出端连接无线路由器的信号输入输出端，无线路由器具有与读写器的无线信号输入输出模块无线通信的无线信号发射接收模块，读写器的第二信号输入输出端连接天线的信号输入输出端，天线具有与待定位标签通讯的通讯模块。本发明还公开了一种基于无源射频的定位方法。本发明的结构简单、成本低廉；方法操作简便、性能优异。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别是涉及一种基于无源射频的定位系统及定 位方法。

背景技术

目前，定位系统依据定位环境可分为室外定位和室内定位两种，室外定位 主要有全球定位系统(GPS，GlobalPositioningSystem)和蜂窝无线定位(Cellularwirelesslocation)。其中GPS是应用比较成功的定位技术，其良 好的定位精度解决了很多军事和民用的实际问题。随着人们对室内定位信息的 需求与日俱增，机场、展厅、写字楼、仓库、地下停车场、军事训练基地等都 需要准确的室内定位信息，对可用空间和库存物资实现高效的管理。室内定位 的研究逐渐出现并成为热点。

由于室内环境的特殊性，会出现严重的室内遮挡及非视距噪声的干扰，GPS 无法有效感测卫星信号进而无法准确定位。所以一般而言，室内定位和跟踪是 无法利用GPS和蜂窝无线定位来实现的。基于此，需要探索其他的解决方案来 解决上述技术问题。

发明内容

针对上述为解决的技术问题，本发明要解决的技术问题是提出一种基于无 源射频的定位系统及定位方法，具有设备制造成本低、调试工程量小、施工简 便和定位精度高的优点。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种基于无源射频的定位系 统，包括中央控制器、有线路由器、无线路由器、读写器和天线，所述中央控 制器的第一信号输入输出端连接所述有线路由器的第一信号输入输出端，有线 路由器的第二信号输入输出端连接所述读写器的第一信号输入输出端，所述读 写器具有无线信号输入输出模块，所述中央控制器的第二信号输入输出端连接 所述无线路由器的信号输入输出端，所述无线路由器具有与所述读写器的无线 信号输入输出模块无线通信的无线信号发射接收模块，所述读写器的第二信号 输入输出端连接所述天线的信号输入输出端，所述天线具有与待定位标签通讯 的通讯模块。

为解决上述技术问题，本发明还提出了一种基于无源射频的定位方法，包 括天线阵列布局步骤、人员进出管理步骤、定位跟踪计算步骤和定位跟踪显示 步骤，其中：

天线阵列布局步骤：在室内布局菱形或“井”字形的天线覆盖区域，然后 在室内的门口布局天线覆盖区域；

人员进出管理步骤：布置锚点和若干能够与锚点进行数据通信的待定位标 签，锚点连接部署在门内的第一天线和部署在门外的第二天线，将第一天线和 第二天线对称设置在门的内外两侧；

定位跟踪计算步骤：通过锚点获取待定位标签的当前位置和历史位置，计 算出待定位标签位于室内还是室外；

定位跟踪显示步骤：将计算出的待定位标签的位置显示到用户交互界面上。

本发明的有益效果是：

1、本发明采用的是UWB技术实现人员进出管理，UWB技术采用的是通过信 号在空中的飞行时间来进行测距，测距精度能够达到30cm；

2、本发明能够检测出待定位标签与锚点的精确距离，所采用的待定位标签 体积小、成本低，采用目标携带待定位标签的定位方法，适合于大规模室内定 位跟踪的场合；

3、本发明的结构简单、成本低廉；方法操作简便、性能优异；