[发明专利]用于地铁工地竖井内的三维定位方法、系统及介质

权利要求书

1.一种用于地铁工地竖井内的三维定位方法，其特征在于，包括以下步骤：

建立与竖井区域对应的三维坐标系，并在所述竖井区域的不同层中分别设置对应数量的超宽带UWB基站，确定每个所述UWB基站的坐标；

通过每个所述UWB基站对定位标签进行测距，将测距数据发送至主基站进行汇总；

从汇总后的原始距离数据中筛选出误差数据并丢弃所述误差数据；

将所述三维坐标系划分为多个均等的正方体格子，确定每个所述正方体格子的中心点坐标，并根据筛选结果从设置的基站中选取预设数量的UWB基站，根据选取的UWB基站的坐标和对应的测距数据，以及每个所述正方体格子的中心点坐标，依次确定所述定位标签在每个所述正方体格子的位置记录，所述根据选取的UWB基站的坐标和对应的测距数据，以及每个所述正方体格子的中心点坐标，依次确定所述定位标签在每个所述正方体格子的位置记录，包括S1：根据所述选取的UWB基站的坐标和任一正方体格子的中心点坐标，计算每个所述选取的UWB基站与所述任一正方体格子的中心点间的距离，并将每个所述选取的UWB基站与所述任一正方体格子的中心点间的距离相加，以获得第一距离；S2：计算每个所述选取的UWB基站发送的测距数据的和，以获得第二距离；S3：计算所述第一距离与所述第二距离的差的绝对值，并比较所述绝对值与所述正方体格子的边长的大小；S4：若所述绝对值小于所述正方体格子的边长，则所述任一正方体格子位置记录加一；

根据所述每个所述正方体格子的位置记录进行投票，以确定所述定位标签的结论坐标。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤S4之后，还包括：

确定从设置的基站中选取预设数量的UWB基站的各个排列组合，针对每种组合依次选取对应的UWB基站，并重复执行步骤S1至步骤S4，以确定每种组合下的所述任一正方体格子位置记录是否加一；

计算所述任一正方体格子累计的位置记录。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述每个所述正方体格子的位置记录进行投票，包括：

结合每个所述正方体格子的位置记录对所述定位标签所在的正方体格子进行投票；

将得票数大于总票数的一半的正方体小格子确定为所述定位标签所在的目标正方体格子；

以所述目标正方体格子的中心点坐标为所述定位标签的结论坐标。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，若每个正方体小格子的得票数均小于总票数的一半，则将临近的9个正方体格子进行累加，以获得多个投票区域，并对每个所述投票区域进行投票，以得票数最高的投票区域的中心点坐标为所述定位标签的结论坐标。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述竖井区域包括顶层和中板层，在竖井区域的不同层中分别设置对应数量的超宽带UWB基站，包括：

在所述顶层的每个窗口中的选择一组对角，在选择的每个角上设置一台UWB基站；

在所述中板层的每个窗口的每个角上设置一台UWB基站。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述从汇总后的原始距离数据中筛选出误差数据，包括：

确定任一UWB基站与所述竖井区域的各个顶点间的距离中的最大距离；

比较所述任一UWB基站传输的测距数据与所述最大距离的大小；

若所述任一UWB基站传输的测距数据大于所述最大距离，则确定所述测距数据为误差数据。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述定位标签的结论坐标后，还包括：

在所述竖井区域的智慧工地系统显示所述定位标签的三维坐标。