[发明专利]一种单基站室内定位系统及定位方法

权利要求书

1.一种单基站室内定位系统，其特征在于：包括可固定或可移动的基站和设置于目标体上的定位标签，所述基站与定位标签通讯连接，所述基站包括测距模块和步长定位模块，所述测距模块用于测量基站与定位标签之间的距离，所述步长定位模块用于监测目标体的实时姿态及通过步长计算监测目标体发生的位移，根据测距模块得到的基站与定位标签实际距离，结合步长定位模块测得的目标体的实时姿态及步长得到监测目标体行动轨迹。

2.根据权利要求1所述的一种单基站室内定位系统，其特征在于：所述测距模块为LoRa测距模块，步长定位模块为IMU步长定位模块；所述基站还包括有用于确认基站的位置的GPS模块和用于将获取的测距信息传输到服务器解算标签位置的4G模块。

3.根据权利要求1或2所述的一种单基站室内定位系统，其特征在于：所述目标体的实时姿态包括目标体的俯仰角、横滚角和航向角。

4.一种根据权利要求1-3中任一权利要求所述的单基站室内定位系统的定位方法，其特征在于：所述IMU步长定位模块定位目标体包括以下步骤：

步骤一：获得监测目标体的实时姿态，即目标体的俯仰角、横滚角和航向角；

步骤二：修正加速度的积分误差：加入静态约束以修正加速度的积分误差，静态约束即以佩戴标签的目标体落地时作为一步的结束，将此时的速度归0，并修正这一步期间速度偏差造成的位移变化量，即如下式：

积分结果通过数据修正以获得更准确的轨迹；

步骤三：计算目标体行进过程中的平面位移：使用加速度计的二次积分来计算X-Y平面位移，加速度是速度的变化量，速度是位移的变化量，加速度的二次积分即为实际的位移，如下式：

x＝∫vdt＝∫(∫adt)dt

步骤四：获得目标体高度数据。

5.根据权利要求4所述的一种单基站室内定位系统的定位方法，其特征在于：获得监测目标体的实时姿态判断的具体方法为：在目标体行进时，使用该步位移方向作为行进过程中的俯仰角、横滚角和航向角数据直接输出，目标体静止时，使用由Mahony计算获得的yaw角作为输出角度。