基于UWB校正的定位系统、方法及车辆与流程

本发明属于无线电波定位，具体涉及一种基于uwb校正的定位系统、方法及车辆。

背景技术：

1、目前最常见的无线定位技术有超宽频(ultra-wideband，uwb)定位、rssi定位技术等，两者定位方式在定位原理、使用技术、精准度等面都有所差异：

2、uwb定位技术：基于飞行时间(tof)，任意两个节点之间距离的估算是基于无线信号的传播时间来实现的。具体地，在该技术中，发射节点发射信号，接收节点接收信号，并且测量信号从发射节点到接收节点的传播时间。该技术至少依赖3个uwb模块，虽然定位精度能够达到10cm以内，但其瞬态功耗大，穿透性较差，且其布设成本较高。

3、rssi定位技术：主要包括wifi定位技术、ble(bluetooth low energy)蓝牙定位，rssi定位技术基于接收信号强度指示(rssi)，任意两个节点之间距离的估算是基于接收信号强度来实现的，其功耗低、穿透性优良，建设成本较低，但定位精度比较低，误差在±1.2m内，在数字钥匙、室内定位等领域的应用受限。

技术实现思路

1、本发明意在提供基于uwb校正的定位系统、方法及车辆，以在降低成本的同时保证无线电波定位的定位精度。

2、为了达到上述目的，本发明的一方面在于提供一种基于uwb校正的定位系统及方法：

3、定位系统：包括移动模块和至少两组基准模块，基准模块上包括相离设置的rssi天线和uwb天线，基准模块之间相离设置；

4、定位方法，包括以下步骤：

5、扫描：移动模块的uwb天线发送uwb信号、rssi天线发送2.4ghz-5.8ghz的无线电波信号，基准模块扫描移动模块，基准模块的rssi天线和uwb天线分别获取与移动模块的距离l1和l2；

6、解算：用同组基准模块上的rssi天线和uwb天线距离值s1、不同组基准模块之间的uwb天线距离值s2，再结合l2，计算移动模块与基准模块上rssi天线之间的距离值s3；

7、校正：用s3作为校正值替代l1；

8、定位：从至少两组s3和l2中选取至少3个值，定位出移动模块的位置p。

9、可选地，还包括步骤：

10、记录：在扫描步骤中，记录扫描时刻的移动模块rssi天线的rssi1，并同时记录该时刻移动模块的位置p1；移动模块位移，记录位移后的所处时刻的移动模块rssi天线的rssi2和移动模块的位置p2；重复位移移动模块，获取不同位置pn处的移动模块rssi天线的rssin；建立不同位置p处对应的移动模块rssi天线的rssi的数据集；

11、比对定位：获取移动模块rssi天线的rssi′，将rssi′与数据集的rssin进行比对，取出最接近rssi′的rssin对应的pn。

12、可选地，还包括步骤：

13、识别：获取移动模块中rssi天线的id，并将id与对应的数据集关联。

14、可选地，移动模块或者基准模块上还设有计时器、加速度传感器、角速度传感器、气压传感器、磁传感器、gps中的一种或者多种传感器；在不同位置p处，数据集中还记录有前述传感器中的一种或者多种传感数据。

15、可选地，基准模块上rssi天线和uwb天线相离的距离不小2cm，基准模块之间相离的距离不小于5cm。

16、可选地，基准模块处在同一平面或者不同平面上。

17、可选地，在比对定位步骤中，将rssi′与数据集里相邻的m个rssin的平均值进行比对，找出最接近rssi′的所对应的m个rssin，再将该m个rssin逐一与rssi′进行比对，再取出最接近rssi′的rssin对应的pn。

18、本发明的另一方面还在于提供另一种基于uwb校正的定位系统及方法：

19、定位系统：包括移动模块和至少一组基准模块，基准模块上包括相离设置的rssi天线和uwb天线，基准模块之间相离设置；移动模块上设有方位角测量器；

20、定位方法，包括以下步骤：

21、扫描：移动模块的uwb天线发送uwb信号、rssi天线发送2.4ghz-5.8ghz的无线电波信号，基准模块扫描移动模块，基准模块的rssi天线和uwb天线分别获取与移动模块的距离l1和l2；

22、解算：用基准模块上的rssi天线和uwb天线距离值s1、uwb天线与移动模块之间的距离l2，再结合方位角测量器测出的方位角α，计算移动模块与基准模块上rssi天线之间的距离值s3；

23、校正：用s3作为校正值替代l1；

24、定位：根据s3、α和l2定位出移动模块的位置p。

25、可选地，基准模块上包括至少一个ble天线和至少一个uwb天线。

26、本发明的再一方面在于提供一种车辆，包括前述的基于uwb校正的定位系统。

27、本发明利用uwb定位数据去校正rssi的定位数据，然后用校正后的rssi定位数据重定位，不但能够减少uwb模块的使用而大幅降低成本和功耗，而且定位精度能够达到正负±20cm，这种uwb结合并校正rssi的定位技术，定位精度基本接近全uwb模块定位技术，而且也保留了rssi定位技术穿透性强的优势。

28、本发明利用校正后的定位数据集，仅需获取移动模块实时的rssi天线的rssi′，即可获取移动模块实时的、定位精度接近于全uwb定位技术的位置信息pn。

29、本发明可记录了移动模块的使用者，对移动模块的使用习惯，将移动模块的id与数据集关联，当获取id后就可直接调用关联的数据集，可以让数据集一次校正多次使用，并且还能保证定位精度。

技术特征：

1.基于uwb校正的定位系统及方法，其特征在于：

2.根据权利要求1所述的基于uwb校正的定位系统及方法，其特征在于：

3.根据权利要求2所述的基于uwb校正的定位系统及方法，其特征在于：还包括步骤：

4.根据权利要求3所述的基于uwb校正的定位系统及方法，其特征在于：移动模块或者基准模块上还设有计时器、加速度传感器、角速度传感器、气压传感器、磁传感器、gps中的一种或者多种传感器；在不同位置p处，数据集中还记录有前述传感器中的一种或者多种传感数据。

5.根据权利要求1所述的基于uwb校正的定位系统及方法，其特征在于：基准模块上rssi天线和uwb天线相离的距离不小1cm，基准模块之间相离的距离不小于5cm。

6.根据权利要求1所述的基于uwb校正的定位系统及方法，其特征在于：基准模块处在同一平面或者不同平面上。

7.根据权利要求2所述的基于uwb校正的定位系统及方法，其特征在于：在比对定位步骤中，将rssi′与数据集里相邻的m个rssin的平均值进行比对，找出最接近rssi′的所对应的m个rssin，再将该m个rssin逐一与rssi′进行比对，再取出最接近rssi′的rssin对应的pn。

8.基于uwb校正的定位系统及方法，其特征在于：

9.根据权利要求1～8中任一项所述的基于uwb校正的定位系统及方法，其特征在于：基准模块上包括至少一个rssi天线和至少一个uwb天线。

10.一种车辆，其特征在于：包括权利要求1～9中任一项所述的基于uwb校正的定位系统。

技术总结本发明属于无线电波定位技术领域，具体涉及基于UWB校正的定位系统、方法及车辆，系统：包括移动模块和基准模块，基准模块上包括相离设置的RSSI天线和UWB天线；定位方法，包括：扫描：移动模块发送无线电波信号和UWB信号，基准模块扫描移动模块，RSSI天线和UWB天线获取移动模块的距离L1和L2；解算：用基准模块上的RSSI天线和UWB天线距离值S1,结合不同组基准模块之间的UWB天线距离值S2，或者L2，或者移动模块相对UWB天线的方位角α，计算移动模块与基准模块上RSSI天线之间的距离值S3；校正：用S3作为校正值替代L1；定位：从至少两组S3和L2中选取至少3个值，定位出移动模块的位置P。本发明利用UWB定位校正RSSI定位，以在降低成本的同时保证无线电波定位的定位精度。技术研发人员：李宗麟,陈方受保护的技术使用者：重庆云辉新能源科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/1