[发明专利]基于UWB的TOF定位方法

摘要

本发明属于物联网技术领域，具体为基于UWB的TOF定位方法，根据待定位的移动终端所处区域环境及UWB传感器分布的位置，在上位机中建立定位检测模型；根据TOF测距传感器的布置位置，在上位机中建立距离测量模型；通过TDOA算法对待定位的移动终端上的UWB定位标签进行定位，显示待定位的移动终端所处区域的三维坐标及实时位置；（4）变动UWB传感器基站位置，利用TOF测距传感器测量距离，重新标定UWB传感器三维坐标；再次对待定位的移动终端定位。本发明利用了UWB技术本身的优势，保证了定位的精度，减少定位误差，并在一段时间内持续的进行定位跟踪，采用符合动态定位的要求。使用TOF测距精确地测量距离，响应速度快、误差小、受干扰程度小。

主权项

基于UWB的TOF定位方法，其特征在于：动态定位方法，步骤如下：（1）在待定位的移动终端所处区域内，设置多个UWB基站，UWB基站设置有UWB传感器；UWB传感器上安装TOF测距传感器；所述的UWB基站有三个，分别为第一UWB基站、第二UWB基站、第三UWB基站，其中第一UWB基站作为时间源及主基站，第二UWB基站、第三UWB基站作为从基站；待定位的移动终端包括UWB定位标签；待定位的移动终端所处区域内的UWB定位标签信号至少被两个UWB传感器接收到；对待定位的移动终端所处的区域建立坐标系，测量各个UWB基站的UWB传感器三维坐标；将UWB传感器、TOF测距传感器按照系统要求连接，与上位机建立通信联系，组建局域网；（2）所述的第一UWB基站向第二UWB基站、第三UWB基站和UWB定位标签发送时间同步信息，实现所述的第二UWB基站、第三UWB基站和UWB定位标签与所述的第一UWB基站的时间同步；所述的UWB定位标签根据时隙型ALOHA算法，向第一UWB基站、第二UWB基站和第三UWB基站发送自身设备信息；根据待定位的移动终端所处区域环境及UWB传感器分布的位置，在上位机中建立定位检测模型；根据TOF测距传感器的布置位置，在上位机中建立距离测量模型；（3）所述的第一UWB基站、第二UWB基站和第三UWB基站接收所述的UWB定位标签发送的自身设备信息，并将该信息上传至所述的上位机；通过TDOA算法对待定位的移动终端上的UWB定位标签进行定位，显示待定位的移动终端所处区域的三维坐标及实时位置；并将三维坐标及实时位置存入数据库系统，绘制待定位的移动终端的运动轨迹；（4）变动UWB传感器基站位置，利用TOF测距传感器测量距离，重新标定UWB传感器三维坐标；（5）将重新标定UWB传感器三维坐标输入定位检测模型，再次对待定位的移动终端定位，重复步骤（3），直至达到预设的测试时间或者预设的测试次数，终止定位。