[发明专利]一种基于多光源和光传感器阵列的三维定位方法

摘要

本发明公开了一种基于多光源和光传感器阵列的三维定位方法。该方法针对室内定位、导航、游戏设备需求，从光传感器阵列采集到的数据中能够得到光源与光传感器阵列轴线的夹角；基于该夹角，能够获取任意两个光源关于感光阵列的夹角信息，即光源1‑传感阵列‑光源2的夹角，记为“到达角差”。基于多个光源的到达角差，能够唯一地确定接收机位置。其优点是：由于到达角差不随接收机倾斜角变化，因此采样角度是任意的，厘米级定位精度，算法低运算，与无线电定位相比成本更低。

主权项

1.一种基于多光源和光传感器阵列的三维定位方法，其特征在于，包括如下步骤：1)利用传感器阵列的采样值，估计各个光源的入射光关于光传感器阵列轴线的夹角，具体来说，不同方向的入射光能够在传感器阵列的不同位置形成亮点，通过测量亮点的位置反推出入射光线的角度；2)根据第m个光源和光传感器阵列中心垂线的夹角测量值和第m个光源和光传感器阵列水平中轴线的夹角测量值估计出第m个和第n个光源的到达角度差估计值该角度差不随光传感器阵列朝向变化而变化；3)根据各到达角度差估计值所组成的向量计算光传感器阵列的三维坐标(x_U,y_U,z_U)，即求解如下最优化问题：其中γ_m,n(x_U,y_U,z_U)是在传感器阵列坐标(x_U,y_U,z_U)处时，到达角度差γ_m,n的标准值；K表示光源总数量。