[发明专利]一种测距定位的方法及装置

权利要求书

1.一种测距定位的方法，用于测量标签与基站之间的距离，其特征在于，所述方法包括：

获取所述标签与至少三个基站中的每个基站之间的一组距离数据；

根据每个所述基站的三维坐标数据和对应的预处理后的一组距离数据建立对应的三维坐标数学模型，以根据所述基站的个数生成相应数量的三维坐标数学模型；

对所生成的多个所述三维坐标数学模型进行非线性方程组的线性转化；

根据所述线性方程组和预设迭代初值迭代计算所述标签的三维定位值和迭代误差值，所述预设迭代初始值为所述标签的初始坐标值。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述标签与至少三个基站中的每个基站之间的一组距离数据之前，还包括：

建立地图所在的平面坐标系；其中，所述地图坐标系的X轴坐标和Y轴坐标均以一个像素为长度单元，每个所述长度单元在空间坐标系中代表固定的X轴坐标宽度值和Y轴坐标长度值；

根据所述X轴坐标宽度值和所述Y轴坐标长度值，将每个所述基站在空间坐标系下的XOY平面的二维坐标数据换算成所述基站在所述平面坐标系下的三维坐标数据，并将所述二维坐标数据与所述基站在空间坐标系下Z轴的坐标数据组合成所述基站的三维坐标数据。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述标签与至少三个基站中的每个基站之间的一组距离数据之后，还包括：对每组所述距离数据分别进行预处理，得到预处理后的多组所述距离数据；

其中，所述对每组所述距离数据分别进行预处理，得到预处理后的多组所述距离数据，包括：

当一组所述距离数据的数量小于预设数量，则删除该组所述距离数据；当一组所述距离数据的数量大于或等于所述预设数量，则保留该组所述距离数据；

对保留的每组所述距离数据分别进行均值滤波处理，得到预处理后的多组所述距离数据。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所生成的多个所述三维坐标数学模型进行非线性方程组的线性转化，包括：

通过雅克比矩阵将多个所述三维坐标数学模型进行线性转化；

相应的，所述根据所述线性方程组和预设迭代初值迭代计算所述标签的三维定位值和迭代误差值，包括：

所述线性方程组和所述迭代初值通过高斯牛顿迭代法计算所述标签的三维定位值和迭代误差值。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述线性方程组和预设迭代初值迭代计算所述标签的三维定位值和迭代误差值，所述预设迭代初始值为所述标签的初始坐标值，包括：

在每次迭代计算中，根据所述迭代误差值最小时的所述三维坐标数据计算所述标签的三维坐标数据以及迭代误差值；

当迭代计算达到预设次数，选取所述迭代误差值最小时的所述三维坐标数据作为标签的三维定位值。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述线性方程组和预设迭代初值迭代计算所述标签的三维定位值和迭代误差值，所述预设迭代初始值为所述标签的初始坐标值后，还包括：

当所述迭代误差值收敛时，将所述标签的三维定位值作为下一个定位周期的迭代初值；

当所述迭代误差值发散时，则重新计算预处理后的所述迭代初值，直到所述迭代误差值收敛。

7.一种测距定位的装置，用于测量标签与基站之间的距离，其特征在于，包括：

获取单元，用于获取所述标签与至少三个基站中的每个基站之间的一组距离数据；

计算单元，用于根据每个所述基站的三维坐标数据和对应的预处理后的一组距离数据建立对应的三维坐标数学模型，以根据所述基站的个数生成相应数量的三维坐标数学模型；对所生成的多个所述三维坐标数学模型进行非线性方程组的线性转化；根据所述线性方程组和预设迭代初值迭代计算所述标签的三维定位值和迭代误差值，所述预设迭代初始值为所述标签的初始坐标值。