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一种基于无线通讯技术的物体追踪分析管理系统的制作方法

  • 国知局
  • 2024-08-02 12:40:14

本发明涉及物体追踪分析管理,涉及到一种基于无线通讯技术的物体追踪分析管理系统。

背景技术:

1、随着科技的不断进步,物体追踪定位技术在现代社会的应用非常广泛,如安防监控、物流仓储、自动驾驶、人机交互和环境监测等领域。

2、对超宽带无线通信设备的追踪定位性能进行监测分析,有助于保证设备在各种复杂环境下实现准确、快速的定位,推动物体追踪定位技术的不断创新和应用场景的拓展,具有重要意义。

3、现有的超宽带无线通信设备追踪定位性能的分析管理方法存在一些不足:第一方面,现有方法监测超宽带无线通信设备追踪定位性能时,没有考虑到超宽带无线通信设备中锚点的布设位置和通信信号质量对其追踪定位精度的影响,信号强度较弱或者质量较差的锚点可能会导致定位误差增加、影响定位的准确性,进而使得超宽带无线通信设备追踪定位性能评估结果的可靠性比较低。

4、第二方面,现有方法缺乏对超宽带无线通信设备追踪定位性能的深入分析与评估,进而无法确保通信设备质量和性能达到预期标准,也不利于及时发现和解决通信设备可能存在的问题和性能瓶颈,无法推动技术的不断改进和优化。

技术实现思路

1、针对上述问题,本发明提出了一种基于无线通讯技术的物体追踪分析管理系统,实现对物体追踪定位分析管理的功能。

2、本发明解决其技术问题采用的技术方案是:本发明提供一种基于无线通讯技术的物体追踪分析管理系统,包括:通信设备布设模块:用于设定测试超宽带无线通信设备追踪定位性能的空间和物体,将其分别记为实验空间和目标物体,在实验空间中布设超宽带无线通信设备的各锚点,并在目标物体表面附uwb标签。

3、物体空间位置监测模块:用于设定测试超宽带无线通信设备定位精度对应的目标物体的各固定位置,将其记为定位精度测试中目标物体的各固定位置,获取定位精度测试中目标物体位于各固定位置时超宽带无线通信设备监测的各锚点与目标物体的距离和各锚点通信信号的质量信息和强度,得到定位精度测试中目标物体位于各固定位置时超宽带无线通信设备监测的坐标。

4、通信设备定位精度评估模块:用于根据定位精度测试中目标物体位于各固定位置时超宽带无线通信设备监测的坐标,分析超宽带无线通信设备的定位精度评价系数。

5、物体移动轨迹监测模块:用于设定测试超宽带无线通信设备追踪性能对应的目标物体的运动轨迹,将其记为追踪性能测试中目标物体的运动轨迹,获取追踪性能测试中超宽带无线通信设备监测的目标物体的各移动位置的坐标和监测目标物体各次移动的反应时长。

6、通信设备追踪性能评估模块:用于根据追踪性能测试中超宽带无线通信设备监测的目标物体的各移动位置的坐标和监测目标物体各次移动的反应时长,分析超宽带无线通信设备的追踪性能评价系数。

7、通信设备定位追踪性能反馈模块:用于将超宽带无线通信设备的定位精度评价系数和追踪性能评价系数反馈至超宽带无线通信设备的远程监控终端。

8、数据库:用于存储定位精度测试中目标物体的各固定位置的基准坐标和追踪性能测试中目标物体运动轨迹上各移动位置的基准坐标。

9、在上述实施例的基础上,所述通信设备布设模块的具体分析过程为:s1:按照预设的原则设定测试超宽带无线通信设备追踪定位性能的空间和物体,将其分别记为实验空间和目标物体。

10、s2:按照预设的等体积原则对实验空间进行网格式划分,得到实验空间的各子区域。

11、s3:判断实验空间各子区域是否存在干扰通信信号的物体,若实验空间某子区域不存在干扰通信信号的物体,则将实验空间该子区域记为实验空间一类子区域,并执行s4,反之,则将实验空间该子区域记为实验空间二类子区域,并执行s5。

12、s4:统计实验空间的各一类子区域,将实验空间中各一类子区域的中心点作为其子区域内超宽带无线通信设备锚点的布设位置。

13、s5:统计实验空间的各二类子区域,将实验空间中各二类子区域中与干扰通信信号物体距离最远的位置作为其子区域内超宽带无线通信设备锚点的布设位置。

14、s6:按照预设的原则在目标物体的表面附uwb标签。

15、在上述实施例的基础上,所述物体空间位置监测模块的具体分析过程包括:按照预设的原则设定测试超宽带无线通信设备定位精度对应的目标物体的各固定位置,将其记为定位精度测试中目标物体的各固定位置。

16、获取定位精度测试中目标物体位于各固定位置时超宽带无线通信设备监测的各锚点与目标物体的距离,并获取各锚点通信信号的质量信息和强度,得到各锚点通信信号的信噪比、频谱带宽和强度,将其分别记为i表示超宽带无线通信设备中第i个锚点的编号,i=1,2,...,n。

17、在上述实施例的基础上,所述物体空间位置监测模块的具体分析过程还包括:通过分析公式得到超宽带无线通信设备中各锚点的数据可信度系数βi,其中δ表示预设的数据可信度系数的修正因子,a1设、a2设、a3设分别表示预设的信噪比、频谱带宽和强度的阈值,b1、b2、b3分别表示预设的信噪比、频谱带宽和强度的权重因子,b1+b2+b3=1。

18、将超宽带无线通信设备中各锚点的数据可信度系数与预设的数据可信度系数阈值进行比较,若超宽带无线通信设备中某锚点的数据可信度系数大于或等于预设的数据可信度系数阈值,则将该锚点记为标记锚点,统计超宽带无线通信设备中各标记锚点。

19、在上述实施例的基础上,所述物体空间位置监测模块的具体分析过程还包括:根据定位精度测试中目标物体位于各固定位置时超宽带无线通信设备监测的各锚点与目标物体的距离,筛选得到定位精度测试中目标物体位于各固定位置时超宽带无线通信设备监测的各标记锚点与目标物体的距离。

20、以标记锚点的位置为圆心、以标记锚点与目标物体的距离为半径作球,得到标记锚点对应的参考球,统计定位精度测试中目标物体位于各固定位置时超宽带无线通信设备中各标记锚点对应的参考球,获取定位精度测试中目标物体位于各固定位置时超宽带无线通信设备中各标记锚点对应参考球的交点,将其记为定位精度测试中目标物体位于各固定位置时超宽带无线通信设备监测的位置。

21、按照预设的原则在实验空间中建立三维坐标系,获取定位精度测试中目标物体位于各固定位置时超宽带无线通信设备监测的坐标。

22、在上述实施例的基础上,所述通信设备定位精度评估模块的具体分析过程为:提取数据库中存储的定位精度测试中目标物体的各固定位置的基准坐标,根据定位精度测试中目标物体位于各固定位置时超宽带无线通信设备监测的坐标与其固定位置的基准坐标,通过两点距离计算公式,得到定位精度测试中目标物体位于各固定位置时超宽带无线通信设备监测的位置偏差,将其记为dh,h表示第h个固定位置的编号,h=1,2,...,k。

23、通过分析公式得到超宽带无线通信设备的定位精度评价系数φ定位,其中表示预设的定位精度评价系数的修正系数,e表示自然常数,k表示固定位置的数量,εδd表示预设的单位位置偏差对应的影响因子。

24、在上述实施例的基础上,所述物体移动轨迹监测模块的具体分析过程包括:按照预设的原则设定测试超宽带无线通信设备追踪性能对应的目标物体的运动轨迹,将其记为追踪性能测试中目标物体的运动轨迹。

25、获取追踪性能测试中超宽带无线通信设备监测的目标物体的各移动位置的坐标,将其记为(xj,yj,zj),j表示目标物体第j个移动位置的编号,j=1,2,...,m。

26、在上述实施例的基础上,所述物体移动轨迹监测模块的具体分析过程还包括:获取追踪性能测试中目标物体各次移动对应的时间与超宽带无线通信设备监测到目标物体各移动位置坐标对应的时间之间的间隔时长,将其记为追踪性能测试中超宽带无线通信设备监测目标物体各次移动的反应时长,并表示为tj。

27、在上述实施例的基础上,所述通信设备追踪性能评估模块的具体分析过程包括:提取数据库中存储的追踪性能测试中目标物体运动轨迹上各移动位置的基准坐标,将其记为

28、通过分析公式得到超宽带无线通信设备的追踪精度系数γ精度,其中η1表示预设的追踪精度系数的修正因子,d表示预设的超宽带无线通信设备监测的目标物体的移动位置与目标物体的基准位置之间的距离阈值。

29、通过分析公式得到超宽带无线通信设备的追踪灵敏度系数γ灵敏,其中η2表示预设的追踪灵敏度系数的修正因子,m表示目标物体移动位置的数量,t设表示预设的超宽带无线通信设备监测目标物体移动的反应时长阈值。

30、在上述实施例的基础上,所述通信设备追踪性能评估模块的具体分析过程还包括:将超宽带无线通信设备的追踪精度系数γ精度和追踪灵敏度系数γ灵敏代入分析公式得到超宽带无线通信设备的追踪性能评价系数φ追踪,其中λ表示预设的追踪性能评价系数的修正因子,σ1、σ2分别表示预设的追踪精度系数和追踪灵敏度系数的权值,σ1+σ2=1。

31、相对于现有技术,本发明所述的一种基于无线通讯技术的物体追踪分析管理系统以下有益效果:1.本发明通过优化部署超宽带无线通信设备中锚点的位置,使得锚点的位置尽可能地分布均匀和覆盖整个实验空间,进而使得目标物体上uwb标签能够接收到更好质量的信号,从而提高超宽带无线通信设备定位目标物体的精度。

32、2.本发明通过使用超宽带无线通信设备中多个锚点提供的信号来融合计算目标物体的位置,可以减小单个锚点信号质量不佳的影响,进而提高超宽带无线通信设备定位精度。

33、3.本发明根据超宽带无线通信设备中锚点信号的质量和强度,选取信号质量好的锚点对目标物体进行定位,进而提高超宽带无线通信设备定位精度。

34、4.本发明通过获取定位精度测试中目标物体位于各固定位置时超宽带无线通信设备监测的坐标,评估超宽带无线通信设备的定位精度;获取追踪性能测试中超宽带无线通信设备监测的目标物体的各移动位置的坐标和监测目标物体各次移动的反应时长,评估超宽带无线通信设备的追踪性能,能够对超宽带无线通信设备追踪定位性能进行深入分析与评估,进而确保通信设备质量和性能。

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