[发明专利]一种UWB三维室内定位系统及定位方法

权利要求书

1.一种UWB三维室内定位系统，其特征在于：包括待定位标签、多个定位基站、定位主机；

所述待定位标签用于发出定位请求信号；

所述多个定位基站均匀分布在室内空间的边沿且用于接收所述定位请求信号，所述多个定位基站根据所述定位请求信号检测所述待定位标签与所述多个定位基站之间的距离值；

所述所述定位主机用于对接收所述距离值并且采用最小二乘拟合公式和卡尔曼滤波依次对所述距离值进行减少误差的处理，然后通过计算得出所述待定位标签的定位信息。

2.如权利要求1所述的一种UWB三维室内定位系统，其特征在于：所述待定位标签和所述定位基站内均设置有型号为DW1000的定位芯片，所述定位芯片用于接收和发出定位请求信号。

3.如权利要求1所述的一种UWB三维室内定位系统，其特征在于：所述定位基站的数量为五个。

4.如权利要求3所述的一种UWB三维室内定位系统，其特征在于：所述五个定位基站分为第一基站组和第二基站组，其中第一基站组内设置有三个所述定位基站，所述第二基站组内设置有两个所述定位基站，所述第一基站组的高度高于所述第二基站组。

5.如权利要求3所述的一种UWB三维室内定位系统，其特征在于：所述五个定位基站分为第一基站组和第二基站组，其中第一基站组内设置有四个所述定位基站，所述第二基站组内设置有一个所述定位基站，所述第一基站组的高度高于所述第二基站组。

6.一种定位方法，其采用如权利要求1至5所述的一种UWB三维室内定位系统，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：所述待定位标签发出一次测距请求帧；

步骤2：所述多个定位基站均接收到所述测距请求帧，并且延时发出响应帧，响应时间附在所述响应帧内；

步骤3：所述待定位标签接收所述响应帧，并且计算得出发出测距请求帧到接收响应帧的时间间隔，再根据所述响应帧内的所述响应时间，计算得出所述待定位标签到每一个所述定位基站的距离值，待定位标签将多个所述距离值发送到所述定位主机；

步骤4：所述定位主机采用chan算法并根据所述多个距离值计算得出所述待定位标签的定位信息。

7.如权利要求6所述的一种定位方法，其特征在于：在所述定位主机计算得出所述待定位标签的定位信息前，采用拟合公式和卡尔曼滤波依次对所述距离值进行减少误差的处理。

8.如权利要求6所述的一种定位方法，其特征在于：所述定位主机计算得出所述待定位标签的定位信息后，采用遗传算法对所述定位信息进行处理。