[发明专利]一种基于NB网络的多基站多标签UWB定位方法

说明书

本发明公开了一种基于NB网络的多基站多标签UWB定位方法，定位方法包括步骤：步骤S1，标签向基站广播询问帧；步骤S2，基站接收到询问帧后，发送应答帧，同时记录发送时间T1；步骤S3，标签接收到应答帧后，发送开始帧，记录接收时间T2和发送时间T3；步骤S4，基站接收开始帧后，发送数据帧，记录接收时间T4，记发送时间T5；步骤S5，标签接收到数据帧后，记录接收时间T6，对T1、T2以及T5进行读取，并结合T2、T3以及T6计算出电磁波的传输时间，进而计算出标签与基站之间的距离。本发明通过标签和基站的配合，解决了标签与基站的时钟在不同步的情况下进行测距，从而能够对标签进行精准定位。

技术领域

本发明涉及一种UWB定位系统，尤其涉及一种基于NB网络的多基站多标签UWB定位方法。

背景技术

现有的大多定位系统，在通过基站对标签进行定位时，由于标签和基站式中不同步，从而测距时得到的结果精确度较差。

发明内容

为解决标签与基站时钟不同步的情况下的测距的技术问题，本发明提供一种基于NB网络的多基站多标签UWB定位方法。

本发明采用以下技术方案实现：一种基于NB网络的多基站多标签UWB定位方法，其针对标签与基站时钟不同步的情况下进行测距，所述定位方法包括步骤：

步骤S1，标签n向基站x广播询问帧，其中，标签n和基站x分别代表第n个标签和第x个基站；

步骤S2，基站x接收到所述询问帧后，经过随机延时，向所述标签n发送应答帧，同时缓存记录发送时间T1；

步骤S3，所述标签n接收到所述应答帧后，向所述基站x发送开始帧，同时缓存记录接收时间T2和发送时间T3；

步骤S4，所述基站x接收所述开始帧后，向所述标签n发送数据帧，其中，数据帧包括缓存记录的接收时间T4，此次的发送时间T5以及T1；

步骤S5，所述标签n接收到所述数据帧后，缓存记录接收时间T6，对T1、T2以及T5进行读取，并结合T2、T3以及T6计算出电磁波的传输时间，进而计算出标签n与基站x之间的距离d；所述距离d表示为：d＝Tprop*C，其中，Tprop是电磁波空中传播时间，C是光速，d是标签与基站之间的距离；所述电磁波的空中传播时间Tprop表示为：Tprop＝[(T4-T1)*(T6-T3)-(T3-T2)*(T5-T4)]÷(T5+T6-T1-T2)，其中，T1是基站给标签发送应答帧的时间，T2是标签接收基站应答帧的时间，T3是标签给基站发送开始帧的时间，T4是基站接收标签开始帧的时间，T5是基站给标签发送数据帧的时间，T6是标签接收基站数据帧的时间。

作为上述方案的进一步改进，所述标签在定位过程中，会接收不同基站发送的应答帧和数据帧；所述标签的工作方法包括步骤：

步骤一，标签向基站广播询问帧；

步骤二，基站收到询问帧后，向标签发送一帧，并判断标签是否收到一帧：若为是，执行步骤三；若为否，则执行步骤四；

步骤三，判断标签收到的一帧是否为应答帧：若为是，则执行步骤五；若为否，则执行步骤六；

步骤四，判断是否达到工作时长：若为是，则结束，若为否，则执行步骤十一；

步骤五，读取基站x，缓存记录标签接收基站x应答帧的接收时间(x,T2)；

步骤六，所述标签收到的一帧为数据帧，读取基站y，同时在基站y找到缓存记录时间T2、T3；

步骤七，在所述标签中记录接收时间T6，并从所述数据帧中读取T1、T4、T5，计算所述标签与基站y之间的距离；

步骤八，将标签中的数据上传，并执行步骤四；