物體的目標(biāo)定位方法及定位設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種物體的目標(biāo)定位方法，本地物體上配置有信號(hào)接收裝置和導(dǎo)航裝置，目標(biāo)物體上配置有信號(hào)發(fā)射裝置，所述定位方法包括：由所述信號(hào)接收裝置在物體運(yùn)動(dòng)過程中的至少三個(gè)時(shí)刻接收到目標(biāo)物體的信號(hào)發(fā)射裝置發(fā)射的無線信號(hào)；由導(dǎo)航裝置確定所述至少三個(gè)時(shí)刻中各時(shí)刻本地物體在地圖坐標(biāo)系中的坐標(biāo)位置；根據(jù)所述接收到的無線信號(hào)計(jì)算出所述至少三個(gè)時(shí)刻中各時(shí)刻本地物體與目標(biāo)物體的信號(hào)發(fā)射裝置之間的距離；以及，根據(jù)各時(shí)刻本地物體在地圖坐標(biāo)系中的坐標(biāo)位置以及各時(shí)刻本地物體與目標(biāo)物體的信號(hào)發(fā)射裝置之間的距離計(jì)算出目標(biāo)物體在地圖坐標(biāo)系中的坐標(biāo)位置。本發(fā)明還公開了物體的目標(biāo)定位設(shè)備。采用本發(fā)明，可以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)物體的定位。
【專利說明】物體的目標(biāo)定位方法及定位設(shè)備

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及定位【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體地，涉及一種物體的目標(biāo)定位方法以及物體的 目標(biāo)定位系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 目前，導(dǎo)航和定位主要基于地圖的方法，即在預(yù)先生成的地圖中存儲(chǔ)了一定區(qū)域 范圍內(nèi)的地理位置的信息。現(xiàn)有對(duì)物體的定位方法主要利用物體相對(duì)于多個(gè)無線信號(hào)發(fā)射 點(diǎn)的距離，通過一定算法解算出物體相對(duì)于信號(hào)發(fā)射點(diǎn)所在坐標(biāo)系的坐標(biāo)，然后根據(jù)與某 預(yù)定地圖的對(duì)應(yīng)，確定實(shí)現(xiàn)物體的實(shí)際位置，實(shí)現(xiàn)定位。這種方法，要求無線信號(hào)發(fā)射點(diǎn)個(gè) 數(shù)至少3個(gè)，在少于3個(gè)數(shù)則無法實(shí)現(xiàn)定位。這種方法需要地圖預(yù)先生成和更新，然而實(shí)際 應(yīng)用中由于地理信息的改變，使得當(dāng)?shù)貓D更新不及時(shí)時(shí)會(huì)對(duì)導(dǎo)航和定位帶來誤差。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 針對(duì)上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種與現(xiàn)有物體定位方法不同的物體的目標(biāo)定 位方法以及定位設(shè)備。
[0004] 根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種物體的目標(biāo)定位方法，其中，本地物體上配置有 信號(hào)接收裝置和運(yùn)動(dòng)測量傳感器，目標(biāo)物體上配置有信號(hào)發(fā)射裝置，所述定位方法包括：
[0005]由所述信號(hào)接收裝置在物體運(yùn)動(dòng)過程中的至少三個(gè)時(shí)刻接收到目標(biāo)物體的信號(hào) 發(fā)射裝置發(fā)射的無線信號(hào)；
[0006] 由所述運(yùn)動(dòng)測量傳感器確定所述至少三個(gè)時(shí)刻中各時(shí)刻本地物體在本地物體坐 標(biāo)系中的坐標(biāo)位置，并根據(jù)各時(shí)刻本地物體在本地物體坐標(biāo)系中的坐標(biāo)位置和本地物體在 地圖坐標(biāo)系中的初始坐標(biāo)位置確定各時(shí)刻本地物體在地圖坐標(biāo)系中的坐標(biāo)位置；
[0007] 根據(jù)所接收到的無線信號(hào)計(jì)算出所述至少三個(gè)時(shí)刻中各時(shí)刻本地物體與目標(biāo)物 體的信號(hào)發(fā)射裝置之間的距離；
[0008] 根據(jù)各時(shí)刻本地物體在本地物體坐標(biāo)系中的坐標(biāo)位置以及各時(shí)刻本地物體與目 標(biāo)物體的信號(hào)發(fā)射裝置之間的距離計(jì)算出目標(biāo)物體在本地物體坐標(biāo)系中的坐標(biāo)位置；
[0009] 根據(jù)目標(biāo)物體在本地物體坐標(biāo)系中的坐標(biāo)位置以及各時(shí)刻本地物體在本地物體 坐標(biāo)系中的坐標(biāo)位置確定各時(shí)刻目標(biāo)物體和本地物體之間的相對(duì)坐標(biāo)關(guān)系。
[0010] 根據(jù)各時(shí)刻本地物體在地圖坐標(biāo)系中的坐標(biāo)位置以及各時(shí)刻本地物體和目標(biāo)物 體之間的相對(duì)坐標(biāo)關(guān)系計(jì)算出目標(biāo)物體在地圖坐標(biāo)系中的坐標(biāo)位置。
[0011] 可選地，所述至少三個(gè)時(shí)刻包括三個(gè)時(shí)刻to、tl和t2。所述定位方法中，根據(jù)所 接收到的無線信號(hào)分別計(jì)算出所述至少三個(gè)時(shí)刻中各時(shí)刻本體物體與目標(biāo)物體的信號(hào)發(fā) 射裝置的距離，包括：根據(jù)在h時(shí)刻接收到的第一無線信號(hào)計(jì)算出本地物體在h時(shí)刻與信 號(hào)發(fā)射裝置的距離；根據(jù)在h時(shí)刻接收到的第二無線信號(hào)計(jì)算出本地物體在tl時(shí)刻與信號(hào) 發(fā)射裝置的距離；以及根據(jù)在t2時(shí)刻接收到的第三無線信號(hào)計(jì)算出本地物體在t2時(shí)刻與信 號(hào)發(fā)射裝置的距離。
[0012] 可選地，根據(jù)各時(shí)刻本地物體在本地物體坐標(biāo)系中的坐標(biāo)位置以及各時(shí)刻本地物 體與目標(biāo)物體的信號(hào)發(fā)射裝置之間的距離計(jì)算出目標(biāo)物體在本地物體坐標(biāo)系中的坐標(biāo)位 置，包括：
[0013] 根據(jù)以下公式來確定目標(biāo)物體的信號(hào)發(fā)射裝置在本地物體坐標(biāo)系中的坐標(biāo)位 置：
[0014]

【權(quán)利要求】
1. 一種物體的目標(biāo)定位方法，其中，本地物體上配置有信號(hào)接收裝置和運(yùn)動(dòng)測量傳感 器，目標(biāo)物體上配置有信號(hào)發(fā)射裝置，所述定位方法包括： 由所述信號(hào)接收裝置在物體運(yùn)動(dòng)過程中的至少三個(gè)時(shí)刻接收到目標(biāo)物體的信號(hào)發(fā)射 裝置發(fā)射的無線信號(hào)； 由所述運(yùn)動(dòng)測量傳感器確定所述至少三個(gè)時(shí)刻中各時(shí)刻本地物體在本地物體坐標(biāo)系 中的坐標(biāo)位置，并根據(jù)各時(shí)刻本地物體在本地物體坐標(biāo)系中的坐標(biāo)位置和本地物體在地圖 坐標(biāo)系中的初始坐標(biāo)位置確定各時(shí)刻本地物體在地圖坐標(biāo)系中的坐標(biāo)位置； 根據(jù)所接收到的無線信號(hào)計(jì)算出所述至少三個(gè)時(shí)刻中各時(shí)刻本地物體與目標(biāo)物體的 信號(hào)發(fā)射裝置之間的距離； 根據(jù)各時(shí)刻本地物體在本地物體坐標(biāo)系中的坐標(biāo)位置以及各時(shí)刻本地物體與目標(biāo)物 體的信號(hào)發(fā)射裝置之間的距離計(jì)算出目標(biāo)物體在本地物體坐標(biāo)系中的坐標(biāo)位置； 根據(jù)目標(biāo)物體在本地物體坐標(biāo)系中的坐標(biāo)位置以及各時(shí)刻本地物體在本地物體坐標(biāo) 系中的坐標(biāo)位置確定各時(shí)刻目標(biāo)物體和本地物體之間的相對(duì)坐標(biāo)關(guān)系。 根據(jù)各時(shí)刻本地物體在地圖坐標(biāo)系中的坐標(biāo)位置以及各時(shí)刻本地物體和目標(biāo)物體之 間的相對(duì)坐標(biāo)關(guān)系計(jì)算出目標(biāo)物體在地圖坐標(biāo)系中的坐標(biāo)位置。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的定位方法，其特征在于： 所述至少三個(gè)時(shí)刻包括三個(gè)時(shí)刻tO、tl和t2 ; 根據(jù)所接收到的無線信號(hào)分別計(jì)算出所述至少三個(gè)時(shí)刻中各時(shí)刻本體物體與目標(biāo)物 體的信號(hào)發(fā)射裝置的距離，包括：根據(jù)在h時(shí)刻接收到的第一無線信號(hào)計(jì)算出本地物體在 h時(shí)刻與信號(hào)發(fā)射裝置的距離；根據(jù)在h時(shí)刻接收到的第二無線信號(hào)計(jì)算出本地物體在tl 時(shí)刻與信號(hào)發(fā)射裝置的距離；以及根據(jù)在t2時(shí)刻接收到的第三無線信號(hào)計(jì)算出本地物體在 t2時(shí)刻與信號(hào)發(fā)射裝置的距離。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的定位方法，其特征在于，根據(jù)各時(shí)刻本地物體在本地物體坐 標(biāo)系中的坐標(biāo)位置以及各時(shí)刻本地物體與目標(biāo)物體的信號(hào)發(fā)射裝置之間的距離計(jì)算出目 標(biāo)物體在本地物體坐標(biāo)系中的坐標(biāo)位置，包括： 根據(jù)以下公式來確定目標(biāo)物體的信號(hào)發(fā)射裝置在本地物體坐標(biāo)系中的坐標(biāo)位置：
其中，表示目標(biāo)物體的信號(hào)發(fā)射裝置在本地物體坐標(biāo)系中的坐標(biāo)位置，（X(l，yci，Ztl)表示本地物體在h時(shí)刻在本地物體坐標(biāo)系中的坐標(biāo)位置，(Itl表示在h時(shí)刻本地物體 與信號(hào)發(fā)射裝置的距離，（X1,Y1,Z1)表示本地物體在h時(shí)刻在本地物體坐標(biāo)系中的坐標(biāo)位 置，Cl1表示在&時(shí)刻本地物體與信號(hào)發(fā)射裝置的距離，（x2,y2,Z2)表示本地物體在t2時(shí)刻 在物體坐標(biāo)系中的坐標(biāo)位置，d2表示在t2時(shí)刻本地物體與信號(hào)發(fā)射裝置的距離。
4. 一種物體的目標(biāo)定位方法，其中，本地物體上配置有信號(hào)接收裝置和導(dǎo)航裝置，目標(biāo) 物體上配置有信號(hào)發(fā)射裝置，所述定位方法包括： 由所述信號(hào)接收裝置在物體運(yùn)動(dòng)過程中的至少三個(gè)時(shí)刻接收到目標(biāo)物體的信號(hào)發(fā)射 裝置發(fā)射的無線信號(hào)； 由導(dǎo)航裝置確定所述至少三個(gè)時(shí)刻中各時(shí)刻本地物體在地圖坐標(biāo)系中的坐標(biāo)位置； 根據(jù)所述接收到的無線信號(hào)計(jì)算出所述至少三個(gè)時(shí)刻中各時(shí)刻本地物體與目標(biāo)物體 的信號(hào)發(fā)射裝置之間的距離； 根據(jù)各時(shí)刻本地物體在地圖坐標(biāo)系中的坐標(biāo)位置以及各時(shí)刻本地物體與目標(biāo)物體的 信號(hào)發(fā)射裝置之間的距離計(jì)算出目標(biāo)物體在地圖坐標(biāo)系中的坐標(biāo)位置。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的定位方法，其特征在于，所述至少三個(gè)時(shí)刻包括三個(gè)時(shí)刻tQ、 L和t2 ; 根據(jù)各時(shí)刻本地物體在地圖坐標(biāo)系中的坐標(biāo)位置以及各時(shí)刻本地物體與目標(biāo)物體的 信號(hào)發(fā)射裝置之間的距離計(jì)算出目標(biāo)物體在地圖坐標(biāo)系中的坐標(biāo)位置包括： 根據(jù)以下公式來確定目標(biāo)物體的信號(hào)發(fā)射裝置在地圖坐標(biāo)系中的坐標(biāo)位置：
其中，（\，L，％)表示目標(biāo)物體的信號(hào)發(fā)射裝置在地圖坐標(biāo)系中的坐標(biāo)位置，（X(l，％，Zci)表示本地物體在h時(shí)刻在地圖坐標(biāo)系中的坐標(biāo)位置，(Itl表示在h時(shí)刻本地物體與信號(hào) 發(fā)射裝置的距離，（X1,ypZ1)表示本地物體在h時(shí)刻在地圖坐標(biāo)系中的坐標(biāo)位置，Cl1表示 在L時(shí)刻本地物體與信號(hào)發(fā)射裝置的距離，（x2，y2,Z2)表示本地物體在t2時(shí)刻在地圖坐標(biāo) 系中的坐標(biāo)位置，d2表示在t2時(shí)刻本地物體與信號(hào)發(fā)射裝置的距離。
6. -種物體的目標(biāo)定位設(shè)備，包括： 信號(hào)接收裝置，配置在本地物體上，用于在本地物體運(yùn)動(dòng)過程中，在至少三個(gè)時(shí)刻接收 目標(biāo)物體的信號(hào)發(fā)射裝置發(fā)射的無線信號(hào)； 運(yùn)動(dòng)測量傳感器，配置在本地物體上，用于確定所述至少三個(gè)時(shí)刻中各時(shí)刻本地物體 在本地物體坐標(biāo)系中的坐標(biāo)位置； 定位模塊，用于執(zhí)行以下功能： 根據(jù)各時(shí)刻本地物體在本地物體坐標(biāo)系中的坐標(biāo)位置和本地物體在地圖坐標(biāo)系中的 初始坐標(biāo)位置確定各時(shí)刻本地物體在地圖坐標(biāo)系中的坐標(biāo)位置； 根據(jù)所接收到的無線信號(hào)計(jì)算出所述至少三個(gè)時(shí)刻中各時(shí)刻本地物體與目標(biāo)物體的 信號(hào)發(fā)射裝置之間的距離； 根據(jù)各時(shí)刻本地物體在本地物體坐標(biāo)系中的坐標(biāo)位置以及各時(shí)刻本地物體與目標(biāo)物 體的信號(hào)發(fā)射裝置之間的距離計(jì)算出目標(biāo)物體在本地物體坐標(biāo)系中的坐標(biāo)位置； 根據(jù)目標(biāo)物體在本地物體坐標(biāo)系中的坐標(biāo)位置以及各時(shí)刻本地物體在本地物體坐標(biāo) 系中的坐標(biāo)位置確定各時(shí)刻目標(biāo)物體和本地物體之間的相對(duì)坐標(biāo)關(guān)系；以及， 根據(jù)各時(shí)刻本地物體在地圖坐標(biāo)系中的坐標(biāo)位置以及各時(shí)刻本地物體和目標(biāo)物體之 間的相對(duì)坐標(biāo)關(guān)系計(jì)算出目標(biāo)物體在地圖坐標(biāo)系中的坐標(biāo)位置。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的定位設(shè)備，其特征在于： 所述至少三個(gè)時(shí)刻包括三個(gè)時(shí)刻tO、tl和t2 ; 所述定位模塊根據(jù)各時(shí)刻本地物體在本地物體坐標(biāo)系中的坐標(biāo)位置以及各時(shí)刻本地 物體與目標(biāo)物體的信號(hào)發(fā)射裝置的距離計(jì)算出目標(biāo)物體在本地物體坐標(biāo)系中的坐標(biāo)位置 包括： 根據(jù)以下公式來確定目標(biāo)物體的信號(hào)發(fā)射裝置在本地物體坐標(biāo)系中的坐標(biāo)位置：
其中，表示目標(biāo)物體的信號(hào)發(fā)射裝置在本地物體坐標(biāo)系中的坐標(biāo)位置，（Xtl,yci，Ztl)表示本地物體在h時(shí)刻在本地物體坐標(biāo)系中的坐標(biāo)位置，(Itl表示在h時(shí)刻本地物體 與信號(hào)發(fā)射裝置的距離，（X1,Y1,Z1)表示本地物體在h時(shí)刻在本地物體坐標(biāo)系中的坐標(biāo)位 置，Cl1表示在&時(shí)刻本地物體與信號(hào)發(fā)射裝置的距離，（x2,y2,Z2)表示本地物體在t2時(shí)刻 在物體坐標(biāo)系中的坐標(biāo)位置，d2表示在t2時(shí)刻本地物體與信號(hào)發(fā)射裝置的距離。
8. -種物體的目標(biāo)定位設(shè)備，包括： 信號(hào)接收裝置，配置在本地物體上，用于在本地物體運(yùn)動(dòng)過程中，在至少三個(gè)時(shí)刻接收 目標(biāo)物體的信號(hào)發(fā)射裝置發(fā)射的無線信號(hào)； 導(dǎo)航裝置，配置在本地物體上，用于確定所述至少三個(gè)時(shí)刻中各時(shí)刻本地物體在地圖 坐標(biāo)系中的坐標(biāo)位置； 定位模塊，用于執(zhí)行以下功能： 根據(jù)所述接收到的無線信號(hào)計(jì)算出所述至少三個(gè)時(shí)刻中各時(shí)刻本地物體與目標(biāo)物體 的信號(hào)發(fā)射裝置之間的距離； 根據(jù)各時(shí)刻本地物體在地圖坐標(biāo)系中的坐標(biāo)位置以及各時(shí)刻本地物體與目標(biāo)物體的 信號(hào)發(fā)射裝置之間的距離計(jì)算出目標(biāo)物體在地圖坐標(biāo)系中的坐標(biāo)位置。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的定位設(shè)備，其特征在于，所述至少三個(gè)時(shí)刻包括三個(gè)時(shí)刻tQ、 L和t2 ; 所述定位模塊根據(jù)各時(shí)刻本地物體在地圖坐標(biāo)系中的坐標(biāo)位置以及各時(shí)刻本地物 體與目標(biāo)物體的信號(hào)發(fā)射裝置之間的距離計(jì)算出目標(biāo)物體在地圖坐標(biāo)系中的坐標(biāo)位置包 括： 根據(jù)以下公式來確定目標(biāo)物體的信號(hào)發(fā)射裝置在地圖坐標(biāo)系中的坐標(biāo)位置：
其中，U,，y,，Z,)表不目標(biāo)物體的信號(hào)發(fā)射裝置在地圖坐標(biāo)系中的坐標(biāo)位置，（X(l，yQ，Zci)表示本地物體在h時(shí)刻在地圖坐標(biāo)系中的坐標(biāo)位置，(Itl表示在h時(shí)刻本地物體與信號(hào) 發(fā)射裝置的距離，（X1,ypZ1)表示本地物體在h時(shí)刻在地圖坐標(biāo)系中的坐標(biāo)位置，Cl1表示 在L時(shí)刻本地物體與信號(hào)發(fā)射裝置的距離，（x2，y2,Z2)表示本地物體在t2時(shí)刻在地圖坐標(biāo) 系中的坐標(biāo)位置，d2表示在t2時(shí)刻本地物體與信號(hào)發(fā)射裝置的距離。
10. 根據(jù)權(quán)利要求6或8所述的定位設(shè)備，其特征在于，所述定位模塊設(shè)置在所述信號(hào) 接收裝置內(nèi)，或者，所述定位模塊和所述信號(hào)接收裝置各自是單獨(dú)的模塊。
【文檔編號(hào)】G01S5/02GK104457742SQ201410742410
【公開日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年12月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月5日
【發(fā)明者】張廷凱 申請(qǐng)人:歌爾聲學(xué)股份有限公司