[发明专利]一种多基站空间定位方法和系统

说明书

本发明提供一种多基站空间定位方法和系统，所述方法包括以下步骤：S1、分别测得空间中每两个基站的相对位置；S2、建立空间坐标系，得到空间中每个基站在空间坐标系中的坐标；S3、根据待定位设备在空间中某个基站坐标系中的坐标，得到待定位设备在空间中任一基站坐标系中的坐标及空间坐标系中的绝对坐标。通过对空间中各个基站进行组网，达到应用于多个目标、大范围的应用目的。

技术领域

本发明涉及空间定位技术领域，更具体地，涉及一种多基站空间定位方法和系统。

背景技术

随着信息技术与无线通信技术的发展与普及，人们对定位和导航的需求日益增大。全球定位系统(GPS)是目前应用最为广泛的定位技术，能够满足人们在室外定位的需求。但是当GPS接收机在室内工作时，信号强度受建筑物的影响而大大降低，接收机无法进行定位。

为了实现室内定位，相关方案例如通过室内全球定位系统(GPS，GlobalPositioning System)、红外线、蓝牙定位、WIFI定位、RFID(Radio FrequencyIdentification，射频识别)定位、双目定位等技术进行定位感知。然而，相关室内定位方案的成本较高、设备配置复杂且定位精度不足，无法满足人们在虚拟现实交互、增强现实交互、室内机器人导航等方面的需求。且在一些大空间的范围内，进行定位，尤其是多目标的定位尤其困难。

发明内容

本发明提供一种解决上述问题的多基站空间定位方法和系统，通过对空间中的定位基站进行组网，达到应用于多个目标、大范围的应用目的。

根据本发明的一个方面，提供一种多基站空间定位方法，包括以下步骤：

S1、分别测得空间中每两个基站的相对位置；

S2、建立空间坐标系，得到空间中每个基站在空间坐标系中的坐标；

S3、根据待定位设备在空间中某个基站坐标系中的坐标，得到待定位设备在空间中任一基站坐标系中的坐标及空间坐标系中的绝对坐标。

作为优选的，所述步骤S1具体包括：

S11、分别测得同一待定位设备分别在相邻两个基站坐标系中的坐标；

S12、通过坐标转换得到其中一个基站坐标系与另一个基站坐标系的转换关系；

S13、重复步骤S11至S12，得到空间中每相邻两个坐标系的相对位置。

作为优选的，所述空间中多个定位基站对应的基站坐标系各轴方向相同，通过平移计算得到空间中每两个基站坐标系的相对位置。

作为优选的，所述空间中各个基站之间的坐标系互相有倾角时，空间坐标系中待定位设备在两个基站中的坐标分别为(x1,y1,z1)、(x2,y2,z2)，两个基站相对于大地坐标系的倾角分别为(α₁，β₁，γ₁)和(α₂，β₂，γ₂)，则可求得其中一个基站相对于另一个基站基站的旋转角(α,β,γ)＝(α₂-α₁,β₂-β₁,γ₂-γ₁)，则一个基站相对于另一个基站的坐标(x0,y0,z0)可由下式求得：

(x₀,y₀,z₀)^T＝(x₁,y₁,z₁)^T-R(α，β，γ)*(x₂,y₂,z₂)^T