[实用新型]多移动终端定位系统

说明书

技术领域

本实用新型无线定位技术领域，具体涉及一种多移动终端定位系统。

背景技术

目前，全球定位系统(Global Positioning System,GPS)已广泛应用于许多领域，但在GPS系统信号无法覆盖的信号盲区如大型建筑内，将无法使用GPS系统进行定位。鉴于此，人们提出了多种能够在GPS系统盲区中工作的无线定位系统，典型的有基于UWB技术的定位系统。UWB系统采用纳秒级的窄脉冲，能够获得较高的距离分辨率，测距精度可以达到厘米级，同时具有抗多径和穿透能力强等优点。但是UWB信号的脉冲宽度极窄，要获得足够的传输距离需很大的瞬时发射功率，UWB信号的超宽带频谱特性在过高的发射功率条件下对其他无线装置造成干扰，另外功耗也是制约移动终端一个重要因素。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种多移动终端定位系统，其不仅具有系统架构简单，硬件成本低和体积小的特点，而且能够实现功耗低且精度良好的定位。

本实用新型多移动终端定位系统，包括至少3个固定基站（Anchor）和至少1个移动终端标签（tag）；固定基站固定安装在空间坐标已知的工作区域内；终端移动标签可在工作区域内移动；固定基站和移动终端标签均由Chirp扩频通信模块、低功耗的微控制器、信息处理模块、液晶显示模块、存储模块和通用数据接口组成；其中Chirp扩频通信模块经微控制器模块连接信息处理模块；液晶显示模块、存储模块和通用数据接口均连接在信息处理模块上；每个移动终端标签的Chirp扩频通信模块与至少3个固定基站的Chirp扩频通信模块连接，建立无线通信链路。

上述方案中，所述固定基站安装在工作区域的边角处。

上述方案中，所述固定基站为4个。

移动终端标签由微控制器模块控制Chirp扩频通信模块与至少3个固定基站节点完成数据包通信，完成标签到基站间空间测距，移动终端标签将返回的测距结果送到信息处理模块，信息处理模块采用已知的SDS-TWR测距算法计算出标签本身位于三维空间的位置坐标，并将结果结合存储模块的地图在液晶显示模块显示移动终端的位置。通用数据接口将需要的传送的数据通过微控制器模块送到Chirp扩频通信模块实现调制，选定的基站节点通过其自身的Chirp扩频通信模块解调接收到的数据，并将这些数据传送回控制中心。

与其它室内定位技术相比，本实用新型装置在工作区域构建了一个由坐标位置固定的多基站和移动终端标签组成的定位系统，其固定基站和移动终端标签采用了完全相同的硬件结构，定位系统系统架构简单，硬件成本低，体积小；此外，本定位系统利用了Chirp扩频通信模块作为主要通信模块，并结合已知的Chirp信号的脉冲压缩特性的高时间分辨率和不需要节点与基站时钟同步的DS-TWR测距算法，实现了多标签的高精确度的定位；在进行定位的同时还可实现移动终端与基站节点的较高数据速率的通信，使得标签的监测信息可以及时反馈到控制中心。

附图说明

图1为多移动终端定位系统在工作区域内的分布示意图；

图2为多移动终端定位系统中的移动终端标签或固定基站的结构图。

具体实施方式

一种多移动终端定位系统，如图1所示，包括至少3个固定基站和至少1个移动终端标签。固定基站固定安装在空间坐标已知的工作区域内。在本实用新型装置中，所述固定基站安装在工作区域的边角处。移动终端标签在工作区域内移动。上述每个移动终端标签和固定基站的结构相同，如图2所示，Chirp扩频通信模块、低功耗的微控制器、信息处理模块、液晶显示模块、存储模块和通用数据接口组成。其中Chirp扩频通信模块经微控制器模块连接信息处理模块。液晶显示模块、存储模块和通用数据接口均连接在信息处理模块上。每个移动终端标签的Chirp扩频通信模块与至少3个固定基站的Chirp扩频通信模块连接，建立无线通信链路。