[发明专利]一种基于识别遮挡的UWB定位标签节电方案

说明书

本发明公开了一种基于识别遮挡的UWB定位标签节电方案，该方案通过识别UWB定位标签与UWB定位基站之间是否存在遮挡，来判断UWB定位标签是否处于能够精确定位的区域，并据此调整UWB定位标签的定位频率、接收窗长等参数，达到节省UWB定位标签电量的效果。

技术领域

本发明涉及UWB定位领域，特别是一种基于识别遮挡的UWB定位标签节电方案。

背景技术

UWB是一种无载波通信技术，利用纳秒至微秒级的非正弦波窄脉冲传输数据，UWB能够良好对抗室内环境下的无线传输多径效应，实现厘米级的定位精度，同时UWB能够准确识别出LOS(Line Of Sight) 直射径是否被遮挡。

UWB定位场景可以分为：精确定位(三维定位、二维定位、一维定位)和存在性定位。其中二维定位、二维定位、一维定位均能提供准确的被定位目标的坐标，而存在性定位则属于区域定位，只能提供被定位目标的所处区域。在实际UWB定位系统中，开阔区域一般使用二维定位或三维定位，走廊、隧道区域一般使用一维定位，小型的房间一般使用存在性定位判断被定位目标所处的房间编号即可。

由于被定位目标无法在移动过程中识别自身所处的区域，因此定位过程使用的参数需要按照最复杂的场景来设置，这些参数包括：定位间隔、接收窗长等。当被定位目标处于房间内时，由于不需要精确定位，使用如上的定位参数将会增加定位标签的耗电。

发明内容

本发明公开了一种基于识别遮挡的UWB定位标签节电方案，该方案通过识别UWB定位标签与精确定位基站之间是否存在遮挡，来判断UWB定位标签是否处于能够精确定位的区域，并据此调整定位参数，以达到节电的目的。

本发明的内容包括以下部分：

一、定位标签发起定位

步骤1：定位标签进入正常工作模式，使用较低的定位时间间隔和较长的接收窗长。

步骤2：定位标签发起定位过程，与周围的定位基站进行交互。

步骤3：定位标签识别所有交互的精确定位基站，判断与之是否存在LOS直射径。如果至少存在一条LOS直射径，转至步骤4，否则转至步骤1。

步骤4：定位标签进入节电工作模式，使用较长的定位时间间隔和较短的接收窗长。转至步骤2。

附图说明

图1是本发明提出的基于识别遮挡的UWB定位标签节电流程示意图

具体实施方式

实施例1：本发明可在UWB(Ultra Wide Band)定位系统中使用，在走廊和开阔区域部署UWB精确定位基站，在房间内部署UWB存在性定位基站。定位标签和定位基站之间采用SDS-TWR方式测距。定位标签初始化完成后，进入正常工作模式：按照固定时间间隔T1发送定位请求报文Poll报文，并等待W1的时间接收报文。所有接收到Poll报文的定位基站在W1的时间内发送响应报文Response报文给定位标签。定位标签对每一个接收到的Response报文，通过测量第一径的信号强度FSL与总信号强度SL的差值来判断与该定位基站之间是否存在遮挡。如果SL-FSL小于阈值Th则认为不存在遮挡，否则认为存在遮挡。定位标签通过读取Response报文中的基站类型来判定该基站属于精确定位基站还是存在性定位基站，如果至少存在一个无遮挡的精确定位基站，则定位标签继续保持正常工作模式，否则，定位标签进入低功耗模式：按照固定时间间隔T2发送定位请求报文Poll报文，并等待W2的时间接收报文，T2＞T1，W2＜W1。

实施例2：本发明可在UWB(Ultra Wide Band)和惯导融合定位系统中使用，在走廊和开阔区域部署 UWB精确定位基站，当被定位目标进入没有部署UWB基站的房间内时，通过惯导推算被定位目标进入的房间编号。