[发明专利]一种基于UWB的空间可视对标系统的构造方法

说明书

本发明公开的一种基于UWB的空间可视对标系统的构造方法。属于空间可视对标技术领域；具体步骤：获取手持标签及对标标签的定位需求信息；获取所有通信基站的测量信息及坐标参数，并结合信息和参数建立测距模型；实时接收信息，并将测距结果进行滤波；结合到达时差定位算法模型对实时的滤波数据及环境参数进行就算和显示，并在实时的测量数据中显示达到一定距离时产生提示信息；分析现场位置实现对标位置的识别，根据坐标显示即可快速找到目标。本发明通过对基站坐标以及测量信息结合建立的测距模型以及滤波方法，实现高精度的可视化定位数据分析；另外，本发明利用到达时间差的双曲线定位方法，实现两个标签的精确定位。

技术领域

本发明属于空间可视对标技术领域，涉及一种基于UWB的空间可视对标系统的构造方法。

背景技术

在实际生活中，人们不可避免地面对一些未知建筑，由于各类大型建筑的迥异风格，人们往往会迷失方向，对寻找特定位置或者特定人员会产生极大障碍。众所周知，对讲机是一种方便的通信设备，可仅仅限于通信，并不能检测双方位置；而基于视觉的地图映射可以很准确的寻找到目标位置，但需要前期探测大量建筑环境信息，而随着环境的复杂多变，信息也要不断更新，数据量增加；基于激光雷达的导航技术对目标探测有很大的优势，但是造价昂贵；而最有效简单的方式就是无线电检测定位，随着UWB的发展，其高时间分辨率的优势对人们的生活起到很大的助益。

现有的可视定位技术普遍基于卫星、无线网、蓝牙等可视软件，界面也很丰富，寻找特定位置的大致范围确实是很方便的，可是在复杂建筑内往往会出现目标丢失、定位误差过大引起目标位置错误进而导致错误导航。在大型建筑内，室内环境复杂多变，现有的技术往往会出现通信复杂、计算复杂导致实时性不高，环境复杂而导致精度不够，在大型建筑内想要准确到达目的地或者准确的找到目标人员难以实现，因此需要提供一种基于UWB的空间可视对标系统及方法来克服现有的问题。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明目的是提供了一种基于UWB的空间可视对标系统的构造方法，解决现有复杂环境内目标寻找的困难，确保实时性，提高精度，降低成本。

技术方案：本发明所述的一种基于UWB的空间可视对标系统的构造方法，具体操作步骤如下：

(1)、构建建筑空间内可视对标系统，布置至少四个基站和两个手持标签，手持标签和探寻标签，带有显示器的终端设备；

(2)、将其中一个手持标签作为主定位标签作为通信中枢连接至带有显示屏的智能设备，所有基站分布于建筑内可通信范围的固定位置且已知坐标，而探寻目标标签在通信范围之内的随机位置，每个基站和标签都拥有用于识别的独立标识符；

(3)、设置主基站，为各个从基站建立测距模型，当获得所需测量信息后，通过模型计算出到达距离差，并将测量信息发送至目的标签；

其中，主定位标签向所有基站发射定位需求信号，所有从基站均以主基站的时钟为辅、从基站和主基站之间的实际距离作为主，作为参考因子对从基站进行到达距离差建模；

(4)、基站将所述步骤(3)中计算出的测距信息发送至定位标签后，在主标签中设置滤波器，通过滤波器进行测距误差补偿，当接收到足够到达距离差值时，统一发送至对标主机中；

(5)、对标主机将所有的参数及校正后的信息进行存储，并向可视平台发送；

(6)、可视平台将所有距离信息进行分类整合并结合空间三维坐标模型对实时接收的信息进行位置分析，并在显示器中实时显示两个对标标签的位置信息；

(7)、主定位标签以固定信号发送时间间隔为周期重复执行步骤(3)～步骤(5)，实时获取移动标签坐标直至停止定位。

进一步的，在步骤(3)中，所述设置主基站为各个从基站建立测距模型具体如下式所示：