[发明专利]超宽带定位穿墙自补偿方法及自补偿系统

说明书

本发明提供了一种超宽带定位穿墙自补偿方法及自补偿系统，所述超宽带定位穿墙自补偿方法包括：步骤1，进行定位基站同步时钟的穿墙静态补偿；步骤2，判断定位基站接收到的由定位标签发射的超宽带定位信号是否穿墙，并在判断超宽带定位信号穿墙时，进行超宽带定位信号动态补偿；步骤3，定位坐标解算；所述超宽带定位穿墙自补偿系统，包括地图数据构建单元、定位标签、定位基站、超宽带自补偿定位单元和终端显示单元，所述超宽带自补偿定位单元包括初次穿墙判断单元、二次穿墙判断单元、智能实时补偿单元和定位解算单元；本发明很好的解决了区域内墙体较多环境下，定位基站数目一定时，区域内人员及物品定位导航存在的难以实现及精度不高等问题。

技术领域

本发明涉及无线通信网络技术领域，具体的说，涉及了一种超宽带定位穿墙自补偿方法及自补偿系统。

背景技术

随着无线通信网络技术的不断发展，针对人员、物品的精准位置信息服务已在多个行业领域得到了广泛应用，但在区域内复杂环境下，现有的多种无线定位系统存在以下缺点，更为重要的是缺少自穿墙补偿的方法和系统：

(1)区域内定位导航精度低，现有WiFi、蓝牙、zigbee等定位技术，但定位精度一般在3米以上；

(2)区域内定位导航抗干扰能力差，现有WiFi、蓝牙、zigbee等定位技术，区域内定位导航系统都是采用信号强度来定位，容易受到外界无线电波的干扰，系统稳定性较差；

(3)难以判断何时需要补偿，何时不需要补偿，以及是补偿定位基站的时钟延迟和定位标签的定位延迟，还是两者分开单一补偿。

(4)穿墙自补偿定位系统及方法尚属空白，而且现有的穿墙补偿系统和方法还大多停留在实验室阶段不能满足社会需求。

为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，从而提供了一种超宽带定位穿墙自补偿方法及自补偿系统，很好的解决了区域内墙体较多环境下，定位基站数目一定时，区域内人员及物品定位导航存在的难以实现以及精度不高等问题。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种超宽带定位穿墙自补偿方法，包括以下步骤：

步骤1，进行定位基站同步时钟的穿墙静态补偿；

步骤2，判断定位基站接收到的由定位标签发射的超宽带定位信号是否穿墙，并在判断超宽带定位信号穿墙时，进行超宽带定位信号穿墙动态补偿；

步骤3，定位坐标解算。

基于上述，所述步骤1中，进行定位基站同步时钟的穿墙静态补偿的具体步骤为：

步骤1.1，建立“空气-墙壁-空气”介质折射模型：

其中，T为发射基站，P为入射点，R为折射点，S为接收基站，TP为发射基站到入射点的距离，RS为折射点到接收基站的距离，c为光速，τ为时延，ε_r为墙壁相对介电常数；

步骤1.2，根据两层介质折射点近似确定方法计算入射角的余弦值和折射角的余弦值；

根据两层介质折射点近似确定方法获得下述几何表达式：

根据工程中常用的折射近似方法可得：

由上述两式子可得：

其中，D为墙壁厚度，L/2为坐标原点到墙壁的距离，h为折射点到接收基站的垂直高度；a为发射基站到入射点的垂直高度；