[发明专利]基于多基站定位的交叉互验时钟同步方法及系统

摘要

本发明公开了一种基于多基站定位的交叉互验时钟同步方法及系统。多基站定位系统中，用一个主基站和多个从基站对用户进行多基站定位。本发明方法中由主基站进行工作时序控制，保证通讯正常，同时获取各基站间互相通信的收发时间戳进行时钟同步，基于多组收发时间戳信息构建方程获得同步参数，对定位数据进行矫正，以此提高定位精度。其中各数据间的相关性起到互相验证的作用。本发明使用交叉互验的方法，高效地解决基站间时钟不同步问题，矫正了由时钟不同步造成的定位数据误差，使同步与定位并行进行，提高了系统整体效率，系统对定位算法的迁移性强。

主权项

1.基于多基站定位的交叉互验时钟同步方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)在定位区域布置多个坐标已知的基站，包括一个主基站和n个从基站；基站个数大于等于4，且任意的4个基站不处于同一个平面；(2)由主基站发出激活信号，包含本次通讯的发射时间、各从基站休眠时长和任务类型；(3)各从基站收到激活信号后，读取出自身休眠时长，记录接收时间戳和发射时间戳，进入定位状态，与用户互相通信得到定位数据；同时，用户收到激活信号后发射定位信号，与各个基站通信产生定位数据；其中定位信号包含本次通讯的发射时间和任务类型；(4)各从基站与用户完成定位过程之后，把本地的定位数据存在发送帧相应的位置，然后全部进入休眠状态；(5)各从基站按约定好的顺序从A₁到A_n逐一醒来，发送本地反馈信号，将定位数据发送给主基站A₀，在接收到下一条激活信号前持续接收其他从基站的反馈信号；(6)主基站A₀发完激活信号后接收一切信号，直到检测到收到终点从基站A_n的反馈信号或者接收定时器超时；读取出每一条反馈信号的数据，传给上位机进行处理；在主基站处得到一共F_n组通信收发时间戳，包括主基站A₀与每个从基站间的2n组互相通信时间戳，以及从基站之间的互相通信时间戳，即：(7)上位机利用F_n组通信收发时间戳信息以及基站间的实测距离构成的线性方程组，用最小二乘法解出同步参数，包括各站晶振频率、各站间时间轴的偏移量和站间收发时延；(8)用解得的同步参数矫正定位数据，并将矫正后的定位数据代入定位算法得到用户的位置。