科创中国●保定云
首页
需求大厅
成果大厅
科技服务团
专家人才
品牌活动
技术转移
科技普及
科创视野
关于我们
数据中心

一种改进的双向双边测距方法

  • 发布时间: 2024-12-18
预算 双方协商
基本信息
成果方:河北大学
合作方式:技术转让
成果类型:发明专利,
行业领域
电子信息技术
成果描述

本发明提供了一种改进的双向双边测距方法。该方法由移动节点连续发射两次信号给所有固定参考节点,这些固定参考节点中,一个为主固定参考节点,其余的为从固定参考节点。移动节点通过发射两次对时信号,主固定参考节点发送一次对时响应信号,完成移动节点到主、从固定参考节点的距离差测量,同时移动节点发送的第二次对时信号和主固定参考节点发送的对时响应信号作为双向双边测距中的前两帧信号。本发明中的方法,具有双向双边测距方法定位精度高的优点;同时,只需通过移动节点发射两次对时信号即可测得多个距离差,进而可一次性测量得到移动节点到各个固定参考节点的距离,功耗相对较低,解决了多次双向双边测距耗时长的问题。

应用范围
目前高精度实时定位系统多采用信号飞行时间测量方法实现定位,通过测量信号飞行时间确定移动节点到固定基站距离或者是移动节点到两个固定基站距离差实现定位。基于信号飞行时间测量的定位方法主要有无需时间同步的TOF(Time Of Flight,TOF)定位方法,需要时间同步的TDOA(Time Difference of Arrival,TDOA)定位方法。TOF定位就是测量出三个(或多个)参考节点与移动节点之间的信号传播时间,从而得到移动节点到三个(或多个)参考节点距离的测量值,测距通常采用双向双边测距。
双向双边测距(Two Way Ranging,TWR)是移动节点(例如佩戴在身上可随人体移动的电子标签)发送信号并记录发送时间,固定参考节点(例如为固定基站)记录接收信号时间,处理完毕后延时并返回响应,移动节点接收到响应信号后记录接收时间并延时一段时间后再次发送信号给固定参考节点,固定参考节点再次接收信号并记录接收时间。最后根据电磁波速度与信号传播时间的乘积,可测得移动节点到固定参考节点的距离。双向双边测距可以通过差分运算滤除时钟偏差及漂移对测量精度的影响,无需高精度晶振即可保证测距精度。当有多个固定参考节点时,为了测量移动节点到各个固定参考节点之间的距离,移动节点需要依次同每个固定参考节点完成双向双边测距,一次TOF二维定位至少需要三次双向双边测距,导致TOF定位占用信道时间长。


前景分析

本发明中改进的双向双边测距方法,由移动节点到主固定参考节点的距离、移动节点到主从固定参考节点的距离差计算移动节点到从固定参考节点的距离,实现了误差补偿,当移动节点与主固定参考节点之间被遮挡时,不影响移动节点到从固定参考节点距离的计算结果。同时,改进的双向双边测距方法较改进前的双向双边测距方法在时间上并没有太大增加。

联系方式

  • 联系人:

    韦子辉

  • 联系电话:

    19932581836

  • 通讯地址:

    河北省保定市五四东路180号

请填写以下信息

  • *

    联系人:

  • *

    手机号:

  • *

    单位名称:

  •  备注:

  • 取消 确定