[发明专利]一种无线、超声波复合定位系统及其定位方法

摘要

一种无线、超声波复合定位系统及其定位方法，其中无线、超声波复合定位系统包括若干个固定位置的信标模块、至少一个移动定位模块和电子定位平台；信标模块包括第一无线收发模块、超声波发射模块和第一智能处理模块；移动定位模块安装于移动体上，包括第二无线收发模块、超声波接收阵列、阵列处理模块和中央处理器；电子定位平台用于构建电子地图，并向移动定位模块发送电子地图，还用于协调信标模块和移动定位模块的同步。本发明还包括无线、超声波复合定位系统的定位方法。本发明解决了多径效应和非视距传播问题，提高了测量精度，所能达到的理论精度<0.1mm。

主权项

1.一种无线、超声波复合定位系统的定位方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)由机器人定位终端依据移动体行走的起始坐标数据，结合定位后沿预设的运动轨迹可能达到的坐标，计算规划出每个可能达到的坐标处所需的至少两个信标模块，依次序分别呼唤需要的信标模块，建立信标模块和机器人定位终端的同步测试关系；(2)收到同步信号的机器人定位终端启动数据采集时间窗口T，接收信标模块按时序发来的已编码的超声波信号，分别标记接收到的时间为T1，T2，…，Ti，其中，i与所呼唤信标模块的数量相同；处理计算每个时间段接收到的超声波信号数据段，识别其编码，若接收到多组相同编码的超声波信号，只取最先到达的一组超声波编码信号，剔除其余杂波，再经计算找到每个时间段最先到达的此组超声波编码信号的起头时间T1’，T2’，…，Ti’；(3)计算得到超声波接收阵列与每个信标模块之间的距离zi为zi＝Ti’×c，其中，c为超声波信号在常温下的传播速度，并修正超声波信号的传播速度c；(4)计算得出超声波接收阵列理论中心与每个信标模块的距离Li以及信标模块与超声波接收阵列理论中心的右旋角γi；(5)计算机器人所在位置的二维坐标数据或三维坐标数据；(6)将所得的二维坐标数据或三维坐标数据无线传送给电子定位平台，生成机器人的位置信息。