[发明专利]一种基于TDOA的多单元协同定位系统

权利要求书

1.一种基于TDOA的多单元协同定位系统，其特征是，包括上位机、POE交换机、若干基站和待定位标签；若干基站被划分为至少两个定位单元，每一定位单元中包含至少三个基站，且在每一定位单元中，存在一个基站为主基站，其余基站为从基站；相邻两个定位单元交叉包含至少一个相同的基站，这些被交叉包含的基站，在其中一个定位单元中均作为从基站，而在另一定位单元中，选择其中之一作为主基站；每个定位单元单独进行时钟同步，主基站用于发射时钟同步信号，且在发射时钟同步信号的同时携带自身的时钟计数；从基站用于完成k值计算以及时钟同步过程，并将同步后的接收到标签信号的时间上传至上位机；k值为主基站和从基站的时钟频率比值；上位机用于将所得到的所有定位信息进行整合得到唯一的TDOA超定方程组，并利用LM算法进行求解，得到标签位置；

所述若干基站具体是六个基站，分别为基站A、B、C、D、E、F；这六个基站被划分为两个定位单元，其中，定位单元一包括基站A、B、D、E，定位单元二包括基站B、C、E、F；在定位单元一中，基站A为主基站，基站B、D、E为从基站；在定位单元二中，基站B为主基站，基站C、E、F为从基站；各基站的坐标分别为A（x₁，y₁）、B（x₂，y₂）、C（x₃，y₃）、D（x₄，y₄）、E（x₅，y₅）、F（x₆，y₆），标签的坐标为（x，y）；基站B、C、D、E、F同步后的接收到标签信号的时间分别记为T₂、T₃、T₄、T₅、T₆；上位机利用LM算法对如下方程组进行求解，得到标签位置，

式中，c为光速。

2.根据权利要求1所述的基于TDOA的多单元协同定位系统，其特征是，从基站完成k值计算是依据卡尔曼滤波算法预估得到的。

3.根据权利要求1所述的基于TDOA的多单元协同定位系统，其特征是，在各基站上均设有RJ45接口，各基站通过以太网接到POE交换机的接口上，由POE交换机对各基站进行供电。

4.根据权利要求1所述的基于TDOA的多单元协同定位系统，其特征是，所述标签采用电池进行供电。

5.根据权利要求1所述的基于TDOA的多单元协同定位系统，其特征是，各基站均包括数据采集单元和数据处理单元；在各基站上均设有射频信号接收探头和射频信号发射探头，在所述标签上设有射频信号发射探头。