[发明专利]无线测距方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及测量技术领域，特别是涉及一种无线测距方法及装置。

背景技术

随着无线通信技术的发展，近年来无线测距技术受到人们越来越多的关注，在军事和民用领域已获得了广泛的应用。

传统的无线测距技术主要采用ZigBee无线测距，Zigbee定位是一种基于RSSI(Received Signal Strength Indicator，接收信号强度指示)机制的定位系统，根据接收信号的强度来计算节点间的距离。接收信号强度是发送端与接收端之间的距离的函数。可用如下经验公式表示二者关系：

RSSI(dbm)＝A-10nlgd

其中，n为信号传播常量，也叫做传播指数，d表示接收端与发送端的距离，A表示在1米距离接收信号强度，可以通过测定接收信号强度RSSI来计算两节点之间的距离。

Zigbee无线测距的定位精度取决于接收信号强度(RSSI)，但是如果在复杂区域，如节点和被测点之间存在大的障碍物或者干扰信号源时进行测距，接收信号强度将不再符合公式中描述的与距离的关系。因此采用传统的无线测距技术进行复杂区域测距存在测距精度低的缺点。

发明内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种可提高复杂区域测距精度的无线测距方法及装置。

一种无线测距方法，包括以下步骤：

将预存的测距数据包转换为无线信号；

将所述无线信号发射至定位装置，并开始计时；

接收所述定位装置返回的无线信号，并将所述定位装置返回的无线信号转换为返回数据包；

判断所述返回数据包与所述测距数据包是否匹配；

若否，则返回所述将预存的测距数据包转换为无线信号的步骤，直至所述返回数据包与所述测距数据包匹配；

若是，则停止计时，得到计时差值；

根据所述计时差值进行测距处理，得到距离值。

在其中一个实施例中，所述根据所述计时差值进行测距处理，得到距离值的步骤之后，所述方法还包括以下步骤：

判断所述距离值的数量是否小于预设阈值；

若是，则返回将预存的测距数据包转换为无线信号的步骤，直至所述距离值的数量大于或等于所述预设阈值；

若否，则对所述距离值进行卡尔曼滤波处理，得到滤波数据组；

根据所述滤波数据组计算得到校准距离值。

在其中一个实施例中，所述对所述距离值进行卡尔曼滤波处理，得到滤波数据组的步骤，包括：

根据d(k｜k)＝d(k|k-1)+Kg(k)[d′(k)-d(k|k-1))计算得到滤波距离值；其中，d′(k)为第k次测得的距离值，d(k|k)为第k次测量的滤波距离值，d(k|k-1)为第k次测量的预测值，Kg(k)为卡尔曼滤波常数；

根据所述滤波距离值得到所述滤波数据组。

在其中一个实施例中，所述根据所述滤波数据组计算得到校准距离值的步骤，包括以下步骤：

对所述滤波数据组中的数据进行初始化处理，得到初始化数据组；

提取所述初始化数据组中相同数值最多的数据，得到筛选数据组；

判断所述筛选数据组中的数据的数量，是否大于或等于所述初始化数据组中的数据的数量的一半；

若是，则根据所述滤波数据组中，与所述筛选数据组中的数据对应的数据计算得到所述校准距离值；

若否，则根据所述滤波数据组中的数据计算得到所述校准距离值。

在其中一个实施例中，根据所述筛选数据组中的数据计算得到所述校准距离值为，将所述滤波数据组中，与所述筛选数据组中的数据对应的数据的平均值作为所述校准距离值。

在其中一个实施例中，根据所述滤波数据组中的数据计算得到所述校准距离值为，将所述滤波数据组中的数据的平均值作为所述校准距离值。

在其中一个实施例中，所述根据所述计时差值进行测距处理，得到距离值的步骤，包括：

根据d＝c×(T_ab-Δt)/2计算得到所述距离值；其中，d为所述距离值，c为光速，T_ab为所述计时差值，Δt为系统延时时长。

一种无线测距装置，包括：

转换模块，用于将预存的测距数据包转换为无线信号；

发射模块，用于将所述无线信号发射至定位装置，并开始计时；

接收模块，用于接收所述定位装置返回的无线信号，并将所述定位装置返回的无线信号转换为返回数据包；