[发明专利]一种网络测距方法及装置

权利要求书

1.一种网络测距方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取通信网络中的至少两个通信节点，所述通信节点按照预设通信协议进行通信，通过各个通信节点发送和接收宽带信号；

获取各个通信节点发送宽带信号的发送时机的时间戳和接收宽带信号的到达时机的时间戳，根据获取的发送时机的时间戳和到达时机的时间戳解算任意两个通信节点间的传播时间，根据所述传播时间解算相对距离；还包括：获取所述通信网络中的至少一个监听节点；

所述监听节点接收各个通信节点发送的宽带信号，并获取接收到的各个宽带信号对应的到达时机的时间戳，根据各个宽带信号对应的到达时机的时间戳解算所述监听节点之于任意两个通信节点间的相对传播时间差，根据所述传播时间差解算相对距离差，其中，解算任意两通信节点间的传播时间的解算公式为：

其中，T_of(A，B)表示节点A与节点B间的传播时间，T^(A)、T^(B)分别为节点A和B所采集的同步时间，为在节点A的时间轴上，A发送信号时的时间戳与接收到节点B发送信号时的时间戳之间的时段，为在节点B的时间轴上，B接收到节点A发送信号时的时间戳与发送信号时的时间戳之间的时段；

以及解算所述监听节点之于任意两通信节点间的相对传播时间差的解算公式为：

其中，节点A、B为通信节点，节点X为监听节点，T_of(A，X)为节点A与节点X间的传播时间，T_of(B，X)为节点B与节点X间的传播时间，T^(A)、T^(B)和T^(X)分别为节点A、B和X所采集的同步时间，为在节点X的时间轴上，X接收到节点A发送信号时的时间戳与接收到节点B发送信号时的时间戳之间的时段，为在节点A时间轴上，A发送信号时的时间戳与接收到节点B发送信号时的时间戳之间的时段，为在节点B时间轴上，B接收到节点A发送信号时的时间戳与发送信号时的时间戳之间的时段。

2.根据权利要求1所述的网络测距方法，其特征在于，

在所述预设通信协议中，所述通信节点可以主动发送宽带信号和被动接收宽带信号，所述监听节点仅接收宽带信号，所述通信节点在发送时获得发送时机的时间戳，所述通信节点和所述监听节点在接收宽带信号时获得到达时机的时间戳。

3.根据权利要求1所述的网络测距方法，其特征在于，所述预设通信协议包括：

步骤1：选取任意一个通信节点作为通信发起节点；

步骤2：选取的通信发起节点向其它全部节点广播一次宽带信号，同时获得一个发送时间戳；

步骤3：所有其它节点均接收到通信发起节点所发送的宽带信号，并获得各自的信号到达时间戳；

步骤4：其它通信节点依次进行宽带信号广播，每一次广播时，发送宽带信号的通信节点记录发送时间戳，其余节点记录各自的信号到达时间戳；

步骤5：待所有通信节点均广播一次后，所述通信发起节点再次进行一次宽带信号广播，所有其它节点均获得一个到达时间戳。

4.根据权利要求1所述的网络测距方法，其特征在于，T_of(A，B)表示节点A与节点B间的传播时间，T_of(A，X)-T_of(B，X)表示在监听节点X得到的通信节点A和B的相对传播时间差，Dis(A，B)＝V_c×T_of(A，B)，其中，Dis(A，B)表示节点A与节点B间的相对距离，V_c表示光速。

5.一种网络测距装置，其特征在于，包括：

通信模块，用于获取通信网络中的至少两个通信节点，所述通信节点按照预设通信协议进行通信，通过各个通信节点发送和接收宽带信号；

第一计算模块，用于获取各个通信节点发送宽带信号的发送时机的时间戳和接收宽带信号的到达时机的时间戳，根据获取的发送时机的时间戳和到达时机的时间戳解算任意两个通信节点间的传播时间，根据所述传播时间解算相对距离；还包括：

第二计算模块，用于获取所述通信网络中的至少一个监听节点，所述监听节点接收各个通信节点发送的宽带信号，并获取接收到的各个宽带信号对应的到达时机的时间戳，根据各个宽带信号对应的到达时机的时间戳解算任意所述监听节点之于两个通信节点间的相对传播时间差，根据所述传播时间差解算相对距离差；其中，

解算任意两通信节点间的传播时间的解算公式为：

其中，T_of(A，B)表示节点A与节点B间的传播时间，T^(A)、T^(B)分别为节点A和B所采集的同步时间，为在节点A的时间轴上，A发送信号时的时间戳与接收到节点B发送信号时的时间戳之间的时段，为在节点B的时间轴上，B接收到节点A发送信号时的时间戳与发送信号时的时间戳之间的时段；

解算所述监听节点任意两通信节点间的相对传播时间差的解算公式为：

其中，节点A、B为通信节点，节点X为监听节点，T_of(A，X)为节点A与节点X间的传播时间，T_of(B，X)为节点B与节点X间的传播时间，T^(A)、T^(B)和T^(x)分别为节点A、B和X所采集的同步时间，为在节点X的时间轴上，X接收到节点A发送信号时的时间戳与接收到节点B发送信号时的时间戳之间的时段，为在节点A时间轴上，A发送信号时的时间戳与接收到节点B发送信号时的时间戳之间的时段，为在节点B时间轴上，B接收到节点A发送信号时的时间戳与发送信号时的时间戳之间的时段。