[发明专利]一种基于测距的物体定位和跟踪方法及使用该方法的定位设备

说明书

技术领域

本发明涉及电子通讯技术和无线自组网技术领域，尤其涉及具有测距和测方向功能的无信标节点式定位方法、系统和设备。

背景技术

目前的目标物体定位方法一般需要已知位置节点(锚节点)和网络系统的配合，按照是否基于测距进行分类，则包括基于距离的定位方案和距离无关的定位方案。

基于距离的定位方案是通过测量相邻节点间的实际距离或者方位进行定位。具体过程分为三个阶段：第一阶段是测距阶段，未知节点首先测量到邻近节点的距离或者角度，然后进一步计算到邻近信标节点的距离或者方位；第二阶段是定位阶段，未知节点在计算出到达三个或者三个以上信标节点的距离或角度后，利用三边测量法、三角测量法或者极大似然估计法测量位置节点的坐标；第三阶段是修正阶段，对求得的节点的坐标进行求精，提高定位精度，减少误差。在基于距离的定位中，测量节点间的距离和方位时采用的方法有基于到达时间(TOA)、基于到达时间差(TDOA)、基于接收信号强度指示(RSSI)、基于到达角度(AOA)等，因此距离的定位可分为：基于TOA的定位、基于TDOA的定位、基于AOA的定位和基于RSSI的定位等。基于距离的定位能够实现精确定位，但往往对无线传感器节点的硬件要求高。

距离无关的定位方案无需测量节点间的绝对距离或方位，其利用节点的网络拓扑，节点之间的连通性，来实现节点的定位，其降低了节点硬件的要求，但是定位的误差也相应增加。

可见，无论是基于距离的定位方案还是距离无关的定位方案，都是基于多节点参与的网络化部署实现的。但是在很多种实际应用场景下，或者是没有位置已知的节点存在，则无法实现定位。

高尔夫球手经常会出现打出去的高尔夫球在规定时间内找不到的现象，怎样尽快找到高尔夫球是高尔夫球手很关心的事情，还有怎样在车库中快速找到自己的车辆，以及大人在商场和公园快速找到自己的孩子等等诸如此类的事情。这些都表明位置信息对于日常的监测活动至关重要。

发明内容

本发明克服上述现有技术中的缺陷，提供一种基于测距的高尔夫球定位和跟踪方法，用于实现对高尔夫的实时定位和跟踪。

一种基于测距的物体定位和跟踪方法，本方法首先确定物体和手持设备之间的距离，通过转动手持设备寻找物体和手持设备之间的最小距离，将最小距离中手持设备朝向的方向确定为物体的位置方向，并通过最小距离确定物体的位置。

优选的，所述的物体和手持设备之间的测距所使用的信号类型使用超宽带或线性调频扩频技术。

优选的，所述的物体和手持设备之间的测距优先采用基于线性调频扩频技术的信号传播时间方法。

优选的，线性调频扩频技术采用军用小孔径雷达的Chirp技术，实现在2.4GHz频段的信号传输。

优选的，高尔夫球和手持设备之间的距离d的计算方法为

d=tp*C=trounda-treplyA+troundB-treplyB4*c]]>

，其中t_roundA，t_roundB为传输时间，t_replyA，t_replyB为回复等待时间，C是无线信号传输的速度，t_p为单次测量时间。

优选的，无线信号传输的速度为3*10⁸米/秒。