[发明专利]基于动态基准标签的超宽带室内定位系统及补盲定位方法

说明书

本发明公开了一种基于动态基准标签的超宽带室内定位系统及补盲定位方法，可有效解决现有UWB定位技术存在定位死角的问题。本发明实施例的超宽带室内定位系统包括标定端、标签运动端和服务器，三者之间进行通信。标定平面和标签运动平面均平行于水平面且标定平面位于标签运动平面上方。标定平面放置定位基站和动态基准标签。当标签由于遮挡等原因无法与某个定位基站建立通信联系时，标签估算出当前的坐标并发送给服务器，服务器将标签的估算坐标发送给动态基准标签，动态基准标签移动到估算坐标位置，临时代替基站实施定位，可以有效减少室内定位系统的盲区，提高定位系统的可靠性，减少定位基站的数量，降低定位系统的成本。

技术领域

本发明涉及室内物联网及电子通信领域，特别涉及一种基于动态基准标签的超宽带室内定位系统及补盲定位方法。

背景技术

定位技术是建设和架构物联网非常重要的一环，在社会和工业等各个领域具有广泛的应用。目前，室外定位主要基于卫星定位技术。但是在实际使用过程中，发现GPS定位技术存在很多不足。例如，定位精度不够，现有商用GPS精度一般都维持在米级，在很多特殊场合并不能满足要求。而在室内或地下应用场合，卫星信号无法到达，此时卫星根本无法完成定位工作。在此背景下，各种无线定位技术应运而生。其中相对成熟的技术，有超声波定位、微雷达定位、红外定位和RFID定位等。而基于超宽带通信(UWB)的定位技术，采用3.5GHz～6.5GHz频段，因其功耗低、定位精度高、定位方法可靠，受到了广泛的重视。

然而，在实际使用过程中发现，由于UWB定位模块多采用3.5GHz～6.5GHz频段。该频段信号空气损耗大，传播距离相对较近。同时，由于室内环境复杂，UWB信号很容易受到遮挡，这样极大降低了定位技术的可靠性。

为了解决该问题，目前常用的方法是设置冗余定位基站。但是该方案不仅增加了系统的成本，并无法完全解决定位可靠性的问题。另一种方案是采用其他标签作为临时基站，但是这种方案将造成节点误差的增加。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种基于动态基准标签的超宽带室内定位系统及补盲定位方法，解决现有UWB定位技术存在定位死角的问题，减少定位基站的数量，降低定位系统的建设成本，提高定位系统的可靠性。

为解决上述技术问题，一方面，本发明实施例提供了一种基于动态基准标签的超宽带室内定位系统，所述定位系统包括：标定端、标签运动端和服务器；

所述标定端包括位于标定平面上的动态基准标签和n个定位基站，所述标定平面平行于水平面，所述动态基准标签在标定平面上移动；

所述标签运动端包括位于标签运动平面上的多个标签，所述标签运动平面平行于所述标定平面且位于标定平面的下方；所述标签与定位基站进行通信；

所述服务器分别与动态基准标签、定位基站和标签进行通信；

所述动态基准标签包括第二微处理器、第二电源模块、第二超宽带定位模块、第二WIFI模块、x轴激光测距模块、y轴激光测距模块和步进电机模块；第二微处理器的I/O接口分别连接第二超宽带定位模块、第二WIFI模块、x轴激光测距模块、y轴激光测距模块和步进电机模块，第二微处理器的电源接口连接第二电源模块；所述第二WIFI模块通过WIFI网络与服务器通信。

作为本发明的进一步限定，所述定位基站包括第一微处理器、第一电源模块、第一WIFI模块和第一超宽带定位模块；第一微处理器的I/O接口分别连接第一WIFI模块和第一超宽带定位模块，第一微处理器的电源接口连接第一电源模块；所述第一WIFI模块通过WIFI网络与服务器通信。