[发明专利]利用无线信号进行定位的方法和设备

说明书

公开了一种利用无线信号进行定位的方法和设备。在该方法中，一个或更多个目标接收机和一个或更多个参考接收机被配置为接收从位于未知位置并且彼此不同步的多个源在未知时间发送的多个信号，该方法包括：获得多个信号在一个或更多个目标接收机处的到达时间；从一个或更多个参考接收机获得多个信号在一个或更多个参考接收机处的多个到达时间；以及通过基于在相应一个或更多个参考接收机处的多个到达时间、多个参考位置和一个或更多个目标接收机处的到达时间的计算来确定一个或更多个目标接收机的位置。

技术领域

与本公开一致的设备和方法总体上涉及定位，更具体地，涉及使用本地环境中可用的信号来确定装置的位置的方法、系统和装置。

背景技术

卫星定位在现代社会中无处不在。然而，由于卫星信号接收弱或不可用(例如，室内或地下)，存在许多卫星定位系统无法工作的情况。

在这些情况下，可以使用可利用其它类型的信号的定位系统。例如，从蜂窝基站发送的无线信号可用于定位。这些信号未必旨在提供定位功能，因此可称为“机会信号”(“SoOp”)。可以通过确定接收机与发送机会信号的发送机之间的距离来估计接收机的未知位置。然而，发送机的精确位置和发送定时可能不可用，从而导致难以在定位系统中利用机会信号。

发明内容

根据本公开的一些实施方式，提供了一种确定一个或更多个目标接收机的位置的方法，其中，所述一个或更多个目标接收机和一个或更多个参考接收机被配置为：接收从位于未知位置并且彼此不同步的多个源在未知时间发送的多个信号。该方法包括：获得所述多个信号在所述一个或更多个目标接收机处的到达时间，在该到达时间，所述一个或更多个目标接收机中的各个目标接收机接收从所述多个源中的各个源发送的信号的至少一部分；从所述一个或更多个参考接收机获得所述多个信号在所述一个或更多个参考接收机处的多个到达时间，该多个到达时间与根据所述一个或更多个参考接收机的本地时钟测量的、所述一个或更多个参考接收机接收到所述多个信号的对应部分的时间相关联，其中，所述一个或更多个参考接收机位于多个已知参考位置并且彼此不同步或与所述多个源不同步；以及通过基于在相应一个或更多个参考接收机处的所述多个到达时间、所述多个参考位置和所述一个或更多个目标接收机处的到达时间的计算来确定所述一个或更多个目标接收机的位置。所述一个或更多个参考接收机和所述一个或更多个目标接收机可以是相同类型的装置。

在该方法中，确定所述一个或更多个目标接收机的位置的步骤还可以包括：构造多个方程，在所述多个方程中，所述多个信号在相应一个或更多个参考接收机处的所述多个到达时间、所述多个参考位置、所述多个信号在所述一个或更多个目标接收机处的到达时间是已知变量；以及通过求解所述多个方程来确定所述一个或更多个目标接收机的位置。

在该方法中，确定所述一个或更多个目标接收机的位置的步骤还可以包括：构造第一方程集，在所述第一方程集中，所述多个信号在所述一个或更多个参考接收机当中的第一组参考接收机处的到达时间以及所述第一组参考接收机的参考位置是已知变量；通过求解所述第一方程集来确定所述多个信号入射的方向；构造第二方程集，在所述第二方程集中，所述多个信号在所述一个或更多个目标接收机处的到达时间、所述多个信号的方向以及所述多个信号在所述一个或更多个参考接收机当中的第二组参考接收机处的到达时间是已知变量；以及通过求解所述第二方程集来确定所述一个或更多个目标接收机的位置。

在该方法中，第一组参考接收机可不同于第二组参考接收机。该方法还可以包括：输入所确定的所述一个或更多个目标接收机的位置作为附加参考位置，以使得所述一个或更多个目标接收机能够在另一确定中用作参考接收机。

在该方法中，确定所述一个或更多个目标接收机的位置的步骤还可以包括：将所述多个信号在所述一个或更多个目标接收机处的到达时间、所述多个信号在相应一个或更多个参考接收机处的所述多个到达时间和所述多个参考位置发送到定位引擎；以及接收由定位引擎确定的所述一个或更多个目标接收机的位置信息。