[发明专利]定位系统及路径引导系统及其方法

权利要求书

1.一种定位系统，包括：

待定位装置，配置有测距天线和测向天线，测距天线和测向天线的距离已知；

定位基站系统，与测距天线之间进行通信以解算测距天线的位置；以及

测向基站系统，与测向天线之间形成通信，定位系统记录测向基站系统与测向天线之间通信的时间信息，并通过通信时间信息、测距天线和测向天线的距离、测距天线的位置和测向基站系统的位置以解算测向天线的位置；

所述定位系统根据测距天线的位置、测向天线的位置、测向基站系统的位置确定待定位装置相对于测向基站系统的位置与朝向；

其中，利用测距天线的位置表征待定位装置的位置，利用测向天线和测距天线的连线与测距天线与测距基站的连线的夹角表征待定位装置的朝向。

2.如权利要求1所述的定位系统，其特征在于，定位基站系统包括第一定位基站和第二定位基站，其中，第一定位基站和测距天线之间以及第二定位基站和测距天线之间均收发测距信号以测量第一定位基站和测距天线之间以及第二定位基站和测距天线之间的距离从而通过第一定位基站和测距天线之间的距离、第二定位基站和测距天线之间的距离以及第一定位基站和第二定位基站的位置解算测距天线的位置。

3.如权利要求2所述的定位系统，其特征在于，第一定位基站的位置已知，第二定位基站的位置通过在第一定位基站和第二定位基站之间收发测距信号以测量出第一定位基站与第二定位基站之间的距离来进行解算。

4.如权利要求1所述的定位系统，其特征在于，测向基站系统包括一个测向基站，测向天线包括第一测向天线和第二测向天线，测向基站与第一测向天线和第二测向天线分别进行通信以获得两路通信的通信时间差，定位系统通过通信时间差、测距天线与第一测向天线的距离、测距天线的位置和测向基站的位置以解算第一测向天线的位置。

5.如权利要求1所述的定位系统，其特征在于，测向基站系统包括第一测向基站和第二测向基站，第一测向基站和第二测向基站与测向天线分别进行通信以获得两路通信的通信时间差，定位系统通过通信时间差、测距天线和测向天线的距离、测距天线的位置以及第一测向基站和第二测向基站的位置以解算测向天线的位置。

6.如权利要求1所述的定位系统，其中，定位基站系统和测向基站系统复用基站来解算测距天线和测向天线的位置。

7.一种路径引导系统，包括：

如权利要求1至6中任意一项所述的定位系统；以及

中心控制器，用于根据测距天线和测向天线的位置以及预设路径向待定位装置发出行进指令。

8.如权利要求7所述的路径引导系统，其中，定位系统包括多个基站，所述定位基站系统中所包括的定位基站和测向基站系统中所包括的测向基站为定位系统中与待定位装置距离最近的基站。

9.一种在待引导路径中进行路径引导的方法，包括：

在待定位装置上设置距离已知的测距天线和测向天线；

利用定位基站系统与测距天线进行通信以确定测距天线的位置；

利用测向基站系统与测向天线进行通信以获得通信时间信息；

通过通信时间信息、测距天线和测向天线的距离、测距天线的位置和测向基站系统的位置以解算测向天线的位置；以及

根据测距天线的位置、测向天线的位置、测向基站系统的位置确定待定位装置在待引导路径中的位置与朝向；

其中，利用测距天线的位置表征待定位装置的位置，利用测向天线和测距天线的连线与测距天线与测距基站的连线的夹角表征待定位装置的朝向。

10.如权利要求9所述的路径引导方法，还包括在待引导路径中布置多个定位基站，每相邻两个定位基站之间收发测距信号以互相测距从而确定各个定位基站在待引导路径中的位置。

11.如权利要求10所述的路径引导方法，其中，每相邻两个定位基站之间建立无线链路以实现信息的远端接力传递。

12.如权利要求9所述的路径引导方法，还包括根据待定位装置在待引导路径中的位置与朝向以及预设路径向待定位装置发出行进指令。