[发明专利]一种反射式室内定位的方法及系统

摘要

一种反射式室内定位的方法及系统，属于无线传感器网络和定位导航技术领域。该系统包括宿主装置、位置计算装置、移动装置、信标装置、待定位目标装置和数据收集器，待定位目标装置发送射频信号和超声波信号，超声波信号经过平面屋顶的反射到达地面放置的信标装置，多个信标装置测量出超声波到达的时间和环境温度，并传输给数据收集器，数据收集器将收到的数据传输给位置计算装置，位置计算装置根据事先建好的室内坐标系计算出待定位目标装置的位置。本发明具有结构简单、信标装置部署密度低、方便实现信标装置自部署、计算量小、精度高等优点。

主权项

一种反射式室内定位的方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：步骤1：启动放置在室内地面的信标装置，各个信标装置内部的温度传感器模块进行温度测量，并立即进入射频信号接收状态；步骤2：待定位目标装置的通信模块接收到其宿主装置的定位请求后，向信标装置发送射频信号和超声波信号，其中的射频信号携带待定位目标装置的身份标识号码信息；步骤3：信标装置初始化，令定时器记录值为零，并进入实时监测射频信号状态：当信标装置接收到射频信号后，立即检测接收到射频信号携带的身份标识号码信息与待定位目标装置的身份标识号码信息是否相同，若不相同则放弃，返回等待射频接收状态；若相同则进行一次测距；步骤4：所有信标装置在检测到从待定位目标装置发送经过屋顶反射的超声波信号后，记录超声波到达时间，并将信标装置编号、时间信息和温度信息打包成数据包，根据信标装置编号顺序依次将数据包通过无线通讯的形式发送给数据收集器，其中的温度信息为信标装置在启动时通过信标装置内部温度传感器模块测量得到；步骤5：数据收集器将收到的数据信息传送给位置计算装置，位置计算装置首先根据各个信标装置的温度信息计算出室内的平均温度，然后计算出超声波在空气中的传播速度；根据超声波在空气中的传播速度和各信标装置的时间信息，计算出待定位装置的屋顶平面镜像与各个信标装置的距离；步骤6：位置计算装置根据事先建立的室内坐标系、信标装置坐标和信标装置的屋顶平面镜像与待定位目标装置的距离，计算出待定位目标装置的屋顶平面镜像点的平面坐标，其与待定位目标装置具有相同的平面坐标，至此完成一次定位。