[发明专利]蓝牙终端的到达角定位方法和系统

权利要求书

1.一种蓝牙终端的到达角定位方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

主节点蓝牙基站与蓝牙终端建立链路连接，并指示所述蓝牙终端发送蓝牙广播信令包；

主节点蓝牙基站和多个被动节点蓝牙基站接收所述蓝牙终端以广播通信方式发送的蓝牙广播信令包；

所述主节点蓝牙基站和多个被动节点蓝牙基站基于各自的天线阵列中不同天线接收的蓝牙广播信令包之间的相位差和蓝牙广播信令包计算得到到达角，并将得到的到达角发送到定位平台；

所述定位平台接收多个到达角，基于所述多个到达角和蓝牙基站位置坐标的几何关系计算蓝牙终端当前时刻的定位结果；

基于蓝牙终端当前时刻的定位结果和多个历史时刻的定位结果确定所述蓝牙终端的运动场景为动态场景还是静态场景，若确定为动态场景，所述定位平台基于扩展卡尔曼滤波算法来优化蓝牙终端当前时刻的定位结果；若确定为静态场景，所述定位平台基于多点平均滤波算法来优化蓝牙终端当前时刻的定位结果。

2.根据权利要求1所述的蓝牙终端的到达角定位方法，其特征在于，所述主节点蓝牙基站和多个被动节点蓝牙基站发送的到达角由UART串口和交换机汇总到所述定位平台。

3.根据权利要求1所述的蓝牙终端的到达角定位方法，其特征在于，所述蓝牙广播信令包包含CTE定位信息。

4.根据权利要求1所述的蓝牙终端的到达角定位方法，其特征在于，所述天线阵列中的相邻天线彼此隔开预设距离，所述预设距离固定且小于通信载波波长的二分之一；

所述到达角通过公式来计算，其中，θ为到达角，φ为相位差，λ为蓝牙广播信令包的射频信号波长，d为相邻天线间的预设距离。

5.根据权利要求1所述的蓝牙终端的到达角定位方法，其特征在于，所述基于所述多个到达角和蓝牙基站位置坐标的几何关系计算蓝牙终端当前时刻的定位结果步骤包括：

由所述定位平台对各个到达角赋予权值，所述定位平台基于多个到达角、蓝牙基站位置坐标和各个到达角的权值进行泰勒展开和最小二乘迭代，获得最小二乘最优的定位结果，其中，各个到达角的权值与对应蓝牙基站与蓝牙终端的距离成反比。

6.根据权利要求1所述的蓝牙终端的到达角定位方法，其特征在于，所述基于所述多个到达角和蓝牙基站位置坐标的几何关系计算蓝牙终端当前时刻的定位结果步骤之后还包括：

基于所述到达角、定位结果和蓝牙基站位置坐标的几何关系执行到达角异常判定步骤，若计算得到蓝牙终端位于两个蓝牙基站的连线上，则判定为到达角异常，除去所述两个蓝牙基站中任一个对应的到达角，并再次基于所述多个到达角和蓝牙基站位置坐标的几何关系计算蓝牙终端当前时刻的定位结果。

7.根据权利要求1所述的蓝牙终端的到达角定位方法，其特征在于，所述基于当前时刻和多个历史时刻的定位结果判定所述蓝牙终端的运动场景为动态场景还是静态场景的步骤包括：

计算当前时刻定位结果与多个历史时刻的定位结果的欧氏距离，并与定位误差接纳值作比较；

若所述当前时刻定位结果与多个历史时刻的定位结果的欧氏距离大于所述定位误差接纳值，则判定为动态场景；

若所述均方根误差小于所述定位误差接纳值，则判定为静态场景；

所述定位误差接纳值为定位系统实验测得的均方根误差或直接人为设定的初始值。

8.根据权利要求1所述的蓝牙终端的到达角定位方法，其特征在于，所述定位平台基于多点平均滤波算法来优化定位结果的步骤包括：计算当前时刻的定位结果和多个历史时刻的定位结果的平均值。