[发明专利]基于移动节点接收信号时间间隔差的定位方法及装置

权利要求书

1.基于移动节点接收信号时间间隔差的定位方法，其特征在于，所述方法包括：

移动节点间隔第一预设时间连续发射两次广播信号，以使至少两个参考节点接收所述广播信号，并分别测量接收信号时间；

至少一个参考节点在接收移动节点发射的两次广播信号之后，延迟预设时间发射广播信号，以使其他参考节点接收所述广播信号，并分别测量接收信号时间；其中，不同参考节点延迟的预设时间不相同；

分别根据各参考节点测量的三个接收信号时间以及各参考节点的位置坐标，计算所述移动节点到任意两个参考节点的距离差；所述三个接收信号时间包括：测量的所述移动节点发射的两个广播信号的两个接收信号时间和测量的任意一个参考节点发射的广播信号的接收信号时间；

按照如下方式计算所述移动节点到任意两个参考节点的距离差：

根据参考节点的延迟时间和参考节点接收所述移动节点发射的两次广播信号的接收信号时间差，计算参考节点的延迟发送比例因子；

按照公式(τ3-τ2)-(τ2-τ1)×K＝S/C+D/C，分别计算所述移动节点到两个参考节点的距离差；其中，τ1、τ2和τ3依次是参考节点测量的所述移动节点发射的两个广播信号的两个接收信号时间和测量的一个参考节点发射的广播信号的接收信号时间；K为延迟发送比例因子；S为两个参考节点之间的距离；C为光速；D为所述移动节点到两个参考节点的距离差；

利用至少一个距离差和对应的参考节点位置坐标，确定所述移动节点的位置坐标。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少一个参考节点在接收两次广播信号之后，延迟预设时间发射广播信号，以使其他参考节点接收所述广播信号，并分别测量接收信号时间，包括：

第一参考节点在接收两次广播信号之后，延迟第二预设时间发射广播信号，以使其他参考节点接收所述广播信号，并分别测量接收信号时间；所述第一参考节点是所述至少两个参考节点中的任意一个参考节点；

则所述分别根据各参考节点测量的三个接收信号时间以及各参考节点的位置坐标，计算所述移动节点到任意两个参考节点的距离差，包括：

分别根据各参考节点测量的三个接收信号时间以及各参考节点的位置坐标，分别计算所述移动节点到各参考节点和第一参考节点的距离差。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少一个参考节点在接收两次广播信号之后，延迟预设时间发射广播信号，以使其他参考节点接收所述广播信号，并分别测量接收信号时间，包括：

第一参考节点和第二参考节点在接收两次广播信号之后，分别延迟不同的预设时间发射广播信号，以使其他参考节点接收所述广播信号，并分别测量接收信号时间；所述第一参考节点和第二参考节点分别是所述至少两个参考节点中的任意两个参考节点；

则所述分别根据各参考节点测量的三个接收信号时间以及各参考节点的位置坐标，计算所述移动节点到任意两个参考节点的距离差，包括：

分别根据各参考节点测量的接收所述移动节点和所述第一参考节点共发射的三个广播信号的三个接收信号时间以及各参考节点的位置坐标，计算所述移动节点到各参考节点和第一参考节点的第一距离差；

分别根据各参考节点测量的接收所述移动节点和所述第二参考节点共发射的三个广播信号的三个接收信号时间以及各参考节点的位置坐标，计算所述移动节点到各参考节点和第一参考节点的第二距离差；

计算移动节点到任意两个参考节点的第一距离差和第二距离差的平均值，将该平均值作为所述移动节点到任意两个参考节点的距离差。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用至少一个距离差和对应的参考节点位置坐标，确定所述移动节点的位置坐标，包括：

当所述移动节点的位置坐标为二维坐标时，从所计算的距离差中选择三个距离差，根据移动节点和两个参考节点的距离差数学公式建立方程组；

利用非线性最小二乘法求解所述方程组得到所述移动节点的位置坐标。