[发明专利]一种UWB单向定位系统中时间同步的方法

摘要

本发明提供一种UWB单向定位系统中时间同步的方法，在定位范围内布设若干已知位置的锚点，其特征在于：在定位范围内布设已知位置的参考点，参考点上放置的UWB设备具备信号发射功能，锚点上放置的UWB设备具备接受和发射信号功能，定位标签处的UWB设备只需要具备接收信号功能；通过测量计算出各个锚点与定位标签之间的电磁波传播时间差，基于每两个锚点分别到达定位标签的时间差，得到定位标签的坐标。本发明应用时定位标签容量可以无限扩展，同时标签功耗得以降低，而且整体结构简单，易于实现。

主权项

1.一种UWB单向定位系统中时间同步的方法，在定位范围内布设若干已知位置的锚点，其特征在于：在定位范围内布设已知位置的参考点，参考点上放置的UWB设备具备信号发射功能，锚点上放置的UWB设备具备接受和发射信号功能，定位标签处的UWB设备只需要具备接收信号功能；通过测量计算出各个锚点与定位标签之间的电磁波传播时间差，基于每两个锚点分别到达定位标签的时间差，得到定位标签的坐标；为测量计算电磁波传播时间差，进行以下操作，参考点定时发出时标信号；每个锚点存储了自身到参考点的电磁波传播时间T(a,ref)以及各自的发射延迟时间Td，每个锚点执行如下操作，1)锚点状态设置为信号接收状态；2)当锚点收到时标信号后，以自己的时间系统记录收到时标信号的时刻，该时刻的值为Ta+T(a,ref)，并生成定位报文，定位报文中至少包含该锚点自身到参考点的电磁波传播时间T(a,ref)与该锚点的发射延迟时间Td以及该锚点自身的坐标(Xa,Ya,Za)；其中，Ta表示锚点收到时标信号的时刻减去锚点自身到参考点的电磁波传播时间T(a,ref)，即参考点发出时标信号时锚点自己的时间系统的时刻；3)等待Td时间后，该锚点状态设置为发射状态，然后将定位报文发射出去；定位标签收到定位报文后，以定位标签自身的时间系统记录收到报文的时刻Tt+Trx，其中Trx＝T(a,ref)+Td+T(tag,a)，T(tag,a)为电磁波从锚点到定位标签的传播时间，Trx表示时标信号从参考点经锚点传输到定位标签的传播时间，Tt表示参考点发出时标信号时定位标签自己的时间系统的时刻；在将定位报文解码后，得到T(a,ref)与Td。