[发明专利]基于超宽带和iBeacon高精度三维定位的智能管理系统

权利要求书

1.一种基于超宽带和iBeacon高精度三维定位的智能管理系统，其特征在于：包括基础数据库、高精度三维实时定位系统、地理信息系统、视频监控系统、综合管理信息平台。

2.根据权利要求1所述的基于超宽带和iBeacon高精度三维定位的智能管理系统，其特征在于：所述基础数据库提供整个管理系统的基础数据，是系统上层架构的基础，起着提供数据支撑的作用。

3.根据权利要求1所述的基于超宽带和iBeacon高精度三维定位的智能管理系统，其特征在于：所述高精度三维实时定位系统由定位传感器网络、局域网、定位信息处理平台组成，完成高精度的三维实时定位功能。

4.根据权利要求3所述的高精度三维实时定位系统，其特征在于：所述定位传感器网络包括：定位标签、定位基站；其中定位标签内置有超宽带模块及蓝牙模块，定位基站分为超宽带定位基站和iBeacon定位基站。

5.根据权利要求3所述的高精度三维实时定位系统，其特征在于：所述高精度三维实时定位方法为：由于超宽带技术采用基于到达时间差(TDOA)的定位方法完成水平方向的高精度二维解算，所以超宽带定位基站水平方向布设，而iBeacon技术采用基于RSSI的定位方法完成垂直方向的高度修正，所以iBeacon定位基站垂直方向布设；高精度三维实时定位方法主要分为两个步骤：1)根据超宽带定位基站接收到定位标签信号的时间信息计算两两基站的时间差信息，然后依据电磁波的传播速度计算相对应的距差值，在得到足够的距差值后便可解算得到定位标签的位置坐标；2)根据iBeacon定位基站接收到定位标签的RSSI值计算定位标签到iBeacon定位基站的距离，在步骤1)得到x，y坐标的基础上解算得到z坐标。

6.根据权利要求5所述的高精度实时定位方法，其特征在于：所述高精度三维实时定位方法步骤1)中，其具体的解算方法为：

该方法的前提为超宽带定位基站已完成时钟同步，这是基于TDOA解算的前提；设定位标签超宽带信号到达超宽带定位基站i的时间信息为t_i，定位标签超宽带信号到达超宽带定位基站j的时间信息为t_j，则定位标签超宽带信号到达超宽带定位基站i和超宽带定位基站j的时间差(TDOA)为：

Δt＝t_i-t_j

则相应的距差值为：

其中，c为电磁波的传播速度，(x_i,y_i,z_i),(x_j,y_j,z_j)为超宽带定位基站i、j的固定坐标，(x,y)为定位标签水平方向的坐标，z_h为定位标签预设的高度值，是定位可以根据定位标签的佩戴位置进行调整。通过至少两个TDOA距差值就可以解算得到定位标签的水平方向坐标(x,y)。