[发明专利]无锚点的相对定位方法

摘要

本发明公开了一种无锚点的相对定位方法，主要解决现有技术在初始位置未知的情况下不能确定两个移动设备相对位置的问题。其实现步骤为：1.测量两个移动设备的初始相对距离；2.进行第一次移动，记录两个移动设备的移动距离、移动方向角并测量移动后两个移动设备的相对距离；3.计算移动后两个移动设备相对坐标，若坐标唯一，则直接确定相对位置，若坐标不唯一，再进行第二次移动，若第二次移动满足条件，则记录两个移动设备第二次移动距离和方向角并测量移动后两个移动设备的相对距离；4.计算两个移动设备的相对方位角，确定相对位置。本发明在无锚点、初始位置未知情况下，通过移动确定两个移动设备的相对位置。

主权项

1.一种无锚点的相对定位方法，其特征在于，包括：1)利用距离测量方法获取两个移动设备A和B之间的初始相对距离R₁，并记录A的初始位置为A₀，以A₀为坐标原点，B初始位置未知；2)获取两个移动设备A和B各自的移动距离l₁、l₂和移动方向角β₁、β₂；3)两个移动设备A和B互通信息，记录第一次移动后各自的位置为A₁和B₁，获取两个移动设备在当前位置A₁与B₁之间的相对距离R₂；4)计算两个移动设备A和B在当前位置A₁和B₁之间的相对坐标：4a)根据步骤3)的结果构建如下坐标方程组：其中，式<1>表示第一次移动后，以移动设备A的位置A₁为圆心，移动设备B在位置B₁的可能坐标所在圆方程；式<2>表示将移动设备B初始位置所在圆，沿移动方向角β₂移动距离l₂后的圆方程；x、y分别表示移动设备B在位置B₁的横坐标和纵坐标，a表示式<2>所示圆的圆心的横坐标，a＝l₂sinβ₂‑l₁sinβ₁，b表示式<2>所示圆的圆心的纵坐标，b＝l₂cosβ₂‑l₁cosβ₁；4b)求解坐标方程组，解得移动设备B在位置B₁的横坐标x和纵坐标y；4c)根据上述得到的解x、y做出对两个移动设备A和B相对坐标的判断：当x₁＝x₂＝x，y₁＝y₂＝y时，则确定移动设备B相对移动设备A在位置B₁的坐标为B₁(x,y)；当x₁≠x₂、y₁≠y₂时，x₁、y₁和x₂、y₂对应移动设备B相对移动设备A在位置B₁的坐标分别为B′₁(x₁,y₁)和B″₁(x₂,y₂)，则不能唯一确定两个移动设备A和B的相对位置，执行步骤5)；5)重复步骤2)，分别获得两个移动设备A和B第二次移动的移动距离l₃、l₄和移动方向角β₃、β₄，并判断两个移动设备A和B第二次移动的移动方向角β₃和β₄是否相同：若不相同，执行步骤6)；若相同，则再次移动两个移动设备，更新l₃、l₄和β₃、β₄的值，直到β₃和β₄不相同，执行步骤6)；6)记录当前两个移动设备A和B各自的位置为A₂和B₂，获取两个移动设备A和B在位置A₂和B₂之间的相对距离R₃；7)根据步骤6)所得结果，确定两个移动设备A和B在当前位置A₂和B₂的相对方位角：7a)分别计算移动设备B在位置B₂的两个可能坐标B′₂(x₃,y₃)、B″₂(x₄,y₄)和B′₂(x₃,y₃)到原点的距离d₁、B″₂(x₄,y₄)到原点的距离d₂；7b)利用步骤6)所得结果对移动设备B在位置B₂的坐标选取做出判断：若d₁＝R₃，则B′₂(x₃,y₃)为以移动设备A为原点，移动设备B的坐标；若d₂＝R₃，则B″₂(x₄,y₄)为以移动设备A为原点，移动设备B的坐标；7c)计算移动设备A和移动设备B在位置A₂和B₂的相对方位角γ。