[发明专利]对多定位系统信号进行综合处理的设备或软件

说明书

技术领域

本发明提供一种设备或软件，将来自多个室内定位系统的定位信息组合在一起，为用户提供精度更高、延时更低、抗干扰能力更强的定位服务。

背景技术

在室内定位应用中，目前有多种空间定位技术和定位方法，它们的定位原理包括基于信号强度、信号角度、基于光学成像分析、信号到达时间差等，常用的有Wifi、蓝牙、ZigBee、UWB、红外摄像头、激光、超声波等定位技术和系统。

目前已有的定位系统都会使用其中一种或多种技术和方法，有的定位系统覆盖很广的距离但是精度偏低，有的系统精度很高但是可定位范围偏低，有的时延较长，这些系统各有优缺点，但无论怎样，这些定位系统都会：

1．建立一个跟用户实际环境相同的参考坐标系；

2．在参考坐标系中识别目标节点位置。

实际应用过程中，消费者会从不同渠道、不同的设备提供商购买到各种设备，由于协议兼容性问题，这些设备之间的定位信息无法互通，存在着下述问题：

定位系统A的节点，无法与定位系统B的节点共存；

节点上部署了定位系统A的接收器，同时部署了定位系统B的接收器，甚至更多定位系统的接收器，期望提高精度，但由于各定位系统无法互通定位信息，定位系统A和B无法共存，也无法达到提高精度的要求；

节点设备难以无缝从定位系统A更换到定位系统B。

发明内容

为了克服现有多种定位系统信息无法互通的问题，本发明提供一种技术方案：

1.将多个定位系统的坐标系合并为一个坐标系；

2.从一个或多个定位系统接收位置信号；

3.使用最小二乘法对信号进行加权校正；

4.将校正后的结果提供给主机。

产品可以有两种形态：

硬件形态：产品具有I/O上行口（如USB）连接主机，同样有类似I/O下行口，可以连接多个定位系统的输出信号；

软件形态：有的定位系统接收设备内置在主机里面，则可以实现为一段软件程序，软件的输入为多个定位系统的输出信号，输出为多个目标节点的实时位置数据。

附图说明

图1是两个定位系统的参考坐标系。

图2是多个定位系统经过转换计算后的重合坐标系。

具体实施方式

1.将多个定位系统的坐标系合并为一个坐标系

a)转换方式一：测量基准定位系统相对位置，从而得到参考坐标系，如图1

1)测量对应的几个定位系统基准锚点之间的相对位置，输入到设备或软件；

2)多个定位系统的基准锚点之间互相测距定位；

b)转换方式二：使用基准目标节点测定，从而得到参考坐标系，如图1

1)将基准节点放置到同一位置，使节点位置在多个坐标系中信息保持一致；

2)将同一位置的目标节点坐标ps1(x1,y1,z1)、ps2(x2,y2,z2)…转换为p(X,Y,…)；

c)依据图1中各定位系统的相对误差得出位置转换公式：p=ps1+o1=ps2+o2=ps3+o3……,其中，o1,2,3…为系统位移，计算出转换后的重合坐标系，如图2。

2.从一个或多个定位系统接收位置信号

a)同一个节点P，不同定位系统返回的位置信息为PS1,PS2,PS3…；

b)形成数据集：

PS1=(xs1,ys1,zs1)；

PS2=(xs2,ys2,zs2)；

PS3=(xs3,ys3,zs3)；

…；

c)没有误差的情况下，应该满足：P=PS1+O1=PS2+O2=PS3+O3=…。

3.使用最小二乘法对信号进行加权校正

由于实际应用中不同定位系统都有精度影响，误差无法避免，为了得出P的最可靠数据，使用测量的基准位置，利用加权最小二乘法进行校正。

4． 将校正后的结果提供给主机。