[发明专利]一种基于超宽带的塔吊空间定位方法

权利要求书

1.一种基于超宽带的塔吊空间定位方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，安装UWB基站,建立笛卡尔右手坐标系；S2，材料需要处UWB电子标签发出信号，各个基站使用TOA或TDOA来获取电子标签到各个基站的距离，以此来求得电子标签即材料处的唯一空间坐标，实现在所建坐标系下的定位。

2.根据权利要求1所述的基于超宽带的塔吊空间定位方法，其特征在于，步骤S1建立笛卡尔右手坐标系的具体步骤为：

UWB基站1和UWB基站2安装如图2所示，在同一塔吊支撑架中心，且保证两个基站的连线是垂直于水平面的；UWB基站３和UWB基站4的安装需要满足UWB基站2、UWB基站３和UWB基站4构成的平面与水平面平行；UWB基站4和UWB基站2的连线可以不用与UWB基站３和UWB基站2的连线垂直；以UWB基站1为坐标原点，以UWB基站1和UWB基站２连线方向为Z轴方向，以UWB基站２和UWB基站３连线方向为X轴方向，通过右手坐标系法则，将X轴逆时针旋转弧度确定Y轴，建立笛卡尔右手坐标系。

3.根据权利要求2所述的基于超宽带的塔吊空间定位方法，其特征在于，步骤S2的具体步骤如下：

通过测量信号在标签与各个基站之间的传播时间或者时间差，即使用TOA或TDOA方法来计算出电子标签到各个基站之间的距离

分别以各个UWB基站为球心，以获取的电子标签到各个基站的距离为半径，建立球面坐标系，四个球面的公共交点即为电子标签的空间位置，通过求解方程组获得：

其中、、、分别为四个UWB基站的坐标，R₁、R₂、R₃、R₄分别为电子标签到四个基站的距离，求解上面的方程组获得电子标签的空间坐标。

4.根据权利要求1－3所述的基于超宽带的塔吊空间定位方法，其特征在于：将UWB电子标签安装在塔吊吊钩上，以实时定位吊起材料在空中的位置。