[发明专利]UWB与GPS一体化定位方法及系统

说明书

本发明公开了UWB与GPS一体化定位系统及定位方法，所述系统包括标签、UWB基站和服务器，所述标签包括UWB定位模块、短程通信模块、标签、GPS定位模块和远程通信模块；所述定位方法为所述标签进行UWB基站的搜索，根据是否搜索到所述UWB基站以及接收到的服务器发送的信息，进行UWB定位、GPS定位、UWB+GPS定位方法或者GPS+UWB定位方法的选择及切换；所述定位方法不借助标志物，提升了现场实施效率，增大了定位方法的适用范围，增强了UWB基站部署的灵活性，解决了过渡区域定位偏差大或不能定位，以及通过远程通信模块进行GPS定位数据回传出现的传输成功率低，导致定位卡顿、或没有定位数据的问题。

技术领域

本发明涉及UWB定位和GPS定位技术领域，具体涉及一种UWB与GPS一体化定位方法及系统。

背景技术

当前常用的定位技术主要有两种，一种是以UWB为代表的室内高精度定位技术，另一种是以GPS为代表的室外定位技术，这两种定位技术广泛的应用于不同的应用场景，比如UWB因为定位精度高、传输速率快、覆盖范围广、实时性好、穿透力强、发射功率小的特点，在室内等中短距离范围的空间广泛应用，同时应用在室外较大范围内时，需要布置较多的UWB基站，花费成本较高，因此在大规模的应用上具有一定的局限性；GPS定位技术在室内信号弱且定位精度只有几米到十几米不等，因此适合对精度要求不高的室外区域。

当应用场景既包含室内又包含室外时，无论只采用UWB定位技术还是只采用GPS定位技术，都无法满足所有的定位需求，为了满足定位包含室内和室外两种情况的应用场景，将 UWB和GPS结合形成一体化定位系统，并且该系统必须能在UWB和GPS两种定位技术之间自动切换。

目前已有的UWB和GPS结合定位系统多是通过利用已经提前测定坐标的现场标志物或建筑物作为参考物，根据标签的坐标判断标签与参考物之间的运动关系，得到标签与参考物之间的运动趋势，从而进行UWB和GPS的切换。

这种切换方法需要提前对参考物进行选定以及测量，降低了现场实施的效率；这种切换方法对标签的运动行为要求有一定的局限性，需要标签沿与参考物的所在面垂直运动才能进行运动趋势判断，且需要对室内与室外区域进行明确的区分，标签的运动轨迹受到限制，且当室外分布有UWB定位时，当前会判断为GPS定位，从而造成UWB定位失效，当从室外向室内过渡时，过渡区域会出现定位偏差大或无法定位的情况。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是UWB与GPS定位技术进行切换时需要寻找并借助现场标志物导致现场实施效率低，对标签运动行为有特定要求导致UWB与GPS定位切换范围变窄，对室内外区域有明确的区分以及室内外过渡区域定位偏差大或无法定位的问题。目的在于提供一种UWB与GPS一体化定位系统及定位方法，解决上述的问题。

本发明通过下述技术方案实现：

一种UWB与GPS一体化定位方法，包括：

在定位场景中标签通过短程通信模块搜索UWB基站；

当所述标签搜索到UWB基站，所述标签与所述UWB基站成功建立通信且所述标签能成功进行UWB定位时，使用UWB定位模式进行定位；

所述UWB定位模式为所述标签直接使用UWB定位模块进行定位；

当所述标签与所述UWB基站成功建立通信但所述标签不能成功进行UWB定位时，开启所述GPS定位模块但不关闭所述UWB定位模块，使用UWB+GPS定位模式进行定位；

所述UWB+GPS定位模式为所述标签使用GPS定位模块进行定位，并利用短程通信模块将GPS定位信息通过UWB基站传输至服务器；

当所述标签未搜索到UWB基站时，所述标签开启远程通信模块与服务器建立通信，使用GPS定位模式进行定位，并继续搜索所述UWB基站；