[发明专利]一种高精度动态定位方法及系统

说明书

本发明涉及通信技术领域，具体为一种高精度动态定位方法及系统，该系统包括定位基站、TSN交换机群和云端服务器，TSN交换机群构成低时延网络；定位基站用于获取与定位标签的测距数据，根据测距数据生成测距信息；还用于通过低时延网络传输测距信息；云端服务器用于解算测距信息生成定位坐标。采用本方案，能够结合TSN技术进行高精度动态定位，通过TSN交换机群构成低时延网络，通过低时延网络实现定位基站和云端服务器的低时延抖动的网络通信，从而将网络通信延迟抖动所造成的实时动态定位误差劣化控制在10毫米以内，有效降低动态定位误差。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，具体为一种高精度动态定位方法及系统。

背景技术

现有技术中通过超宽带无线电定位技术(以下简述为UWB技术)实现高精度定位，主要通过定位基站与定位标签的通信实现对定位标签的测距，并通过对测距信息的定位解算获得定位标签的位置坐标。UWB技术在人员定位时，可达30厘米的定位精度，但是用于快速移动物体的实时定位时，定位精度会大大降低，劣化到5米，甚至10米。

定位精度下降的原因主要是网络延迟所产生的影响，测距信息和位置坐标的传输采用以太网串行方式传输数据，对于Mbit/s的速率，以太网延迟最多可能达上百毫秒。且这个延迟不是固定的，会随着网络流量情况而变化，因此难以进行实时补偿。而对于快速移动的物体，以行驶中的汽车为例，一般行驶速度在20公里/小时-40公里/小时之间，即每秒移动距离5.6米-11.1米，因此对行驶中的车辆进行定位时，其实时动态定位误差会因为网络延迟抖动而在原定位系统静态误差的基础上叠加网络延迟时间内车辆的移动距离，从而导致动态定位精度的急剧劣化。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种高精度动态定位系统，以解决现有技术中动态定位误差较大的技术问题。

本发明提供的基础方案一：一种高精度动态定位系统包括定位基站、TSN交换机群和云端服务器，TSN交换机群构成低时延网络；

定位基站用于获取与定位标签的测距数据，根据测距数据生成测距信息；还用于通过低时延网络传输测距信息；

云端服务器用于解算测距信息生成定位坐标。

基础方案一的有益效果：

定位基站的设置，获取定位标签移动过程中与定位基站的测距数据，即定位标签信号飞行时间中所产生的数据，并基于测距数据生成测距信息。通过TSN交互机群构建低时延网络，以TSN技术构建传输网络，确保数据传输的稳定性，同时通过TSN技术实现数据传输的低时延抖动。云端服务器的设置，对测距信息进行解算分析，从而获得定位标签在发送信号时的定位坐标。

采用本方案，结合TSN技术进行高精度动态定位，通过TSN交换机群构成低时延网络，通过低时延网络实现定位基站和云端服务器的低时延抖动的网络通信，提供超低的延时保证，将网络时延控制在100微秒以内，从而将网络通信延迟抖动所造成的实时动态定位误差劣化控制在10毫米以内，有效降低动态定位误差。

进一步，低时延网络包括CUC和CNC，CUC用于获取传输需求，CNC用于计算低时延网络的配置，判断配置是否满足传输需求，CNC还用于在配置满足传输需求时，配置TSN交换机群。

有益效果：CUC的设置，用于获取传输需求，在配置时，可通过CUC对端点进行配置。CNC的设置，用于计算低时延网络的配置，例如传输调度，从而判断低时延网络是否满足传输需求。在满足传输需求的情况下，对TSN交换机群进行配置，从而为定位基站和云端服务器的低时延抖动传输进行相关控制和配置。

进一步，定位基站还用于修改测距数据的前导码，低时延网络根据前导码传输对应的测距信息。

有益效果：通过修改前导码控制测距数据的队列报文，即通过修改测距数据的前导码控制测距信息的传输，使得低时延网络的数据报文延时得以保证。