具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

为了解决现有技术中存在的问题，本发明实施例提供一种地下空间的三维定位方法。

实施例1

本实施例公开了一种地下空间的三维定位方法，如图1，包括：

S100.移动客户端向位置装置发送电磁波信号，位置装置接收电磁波信号，并向移动客户端发送含自身位置信息的电磁波信号；具体的，在地下空间和地上建筑空间分布若干个性能相同的位置装置，同时在地下空间和地上建筑空间出入口、交叉口、上下层处、主要节点处设置若干个位置装置。

在本实施例中，移动用户终端设定多种可发射的电磁波信号及可接收的电磁波信号。移动用户端发送的装置可以是蓝牙、及其他可发生电磁信号的装置。位置装置是单独的、固定的、已经预设好如何发送的装置。位置装置发送的电磁波信号，根据实际场景不同，由开发位置装置的人员设置，设置包括电磁波的波长和频率。

S200.移动客户端接收并解析位置装置发送的电磁波信号，得到位置装置的位置坐标；在本实施例中，移动客户端接收位置装置发送的电磁波信号后，经过信号解调，得到最近的位置的N个位置装置的三维坐标(x_i,y_i,z_i)，其中i＝1、2、.....、N，在一些优选实施例中，优选最近的位置的3个位置装置的坐标。

S300.根据电磁波从位置装置发送到移动客户端的时间，计算移动客户端到位置装置距离；在本实施例中，由于位置装置发送的电磁波已经设定，因此电磁波传播速度V已知,通过电磁波从位置装置发送到移动客户端的时间T，即可得到移动客户端到位置装置距离。

S400.根据电磁波信号方向与移动客户端到位置装置距离，得到移动用户端到区域内的位置装置的相对位置关系；具体的，得到移动用户端到区域内的位置装置的相对位置关系的方法为：移动客户端接收位置装置发送的电磁波信号后，经过信号解调，得到最近的位置的N个装置的三维坐标(x_i,y_i,z_i)，其中i＝1、2、.....、N，移动用户端根据接受信号的方向得到角度(a_i，b_i)，然后计算发送接受花费的时间t；其中a_i为水平面上，信号方向与正北方向的夹角，该角度通过顺时针计算；b_i为竖直面上，信号方向与水平面法线的夹角，该角度通过顺时针计算。

S500.根据位置装置的三维坐标和移动用户端与位置装置的相对位置关系，计算得到移动用户端的三维坐标。

在本实施例中，计算得到移动用户端的三维坐标的方法包括：根据位置装置三维坐标(x_i,y_i,z_i)，花费时间t及电磁波传播速度，计算两者距离d_i，则可由N个位置装置计算得到N个用户位置，得到的用户坐标为1/N*(x_i+d_i*cos(a_i),y_i+d_i*sin(a_i),z_i+d_i*sin(b_i))，其中i＝1、2、.....、N，(x_i+d_i*cos(a_i),y_i+d_i*sin(a_i),zi+d_i*sin(b_i))表示第i个位置装置计算的结果。

在本实施例中，计算得到移动用户端的三维坐标的方法还包括：根据角度(a_i，b_i)和位置装置三维坐标(x_i，y_i，z_i)；由i个位置装置的三维坐标向(π+a_i，π+b_i)方向做延长线，三个位置装置如果存在交点，则计算交点坐标即可，如不存在交点，寻找离三条线总距离最近的点。交点可通过数学几何知识进行计算，不再赘述。

本实施例公开的一种地下空间的三维定位方法，通过移动客户端向位置装置发送电磁波信号，位置装置接收电磁波信号，并向移动客户端发送含自身位置信息的电磁波信号；移动客户端接收并解析位置装置发送的电磁波信号，得到位置装置的位置坐标；根据电磁波从位置装置发送到移动客户端的时间，计算移动客户端到位置装置距离；根据电磁波信号方向与移动客户端到位置装置距离，得到移动用户端到区域内的位置装置的相对位置关系；根据位置装置的三维坐标和移动用户端与位置装置的相对位置关系，计算得到移动用户端的三维坐标。解决了现有技术中，只能得到平面二维坐标，无法得到某一物体的三维坐标的问题。

应该明白，公开的过程中的步骤的特定顺序或层次是示例性方法的实例。基于设计偏好，应该理解，过程中的步骤的特定顺序或层次可以在不脱离本公开的保护范围的情况下得到重新安排。所附的方法权利要求以示例性的顺序给出了各种步骤的要素，并且不是要限于所述的特定顺序或层次。

在上述的详细描述中，各种特征一起组合在单个的实施方案中，以简化本公开。不应该将这种公开方法解释为反映了这样的意图，即，所要求保护的主题的实施方案需要清楚地在每个权利要求中所陈述的特征更多的特征。相反，如所附的权利要求书所反映的那样，本发明处于比所公开的单个实施方案的全部特征少的状态。因此，所附的权利要求书特此清楚地被并入详细描述中，其中每项权利要求独自作为本发明单独的优选实施方案。

本领域技术人员还应当理解，结合本文的实施例描述的各种说明性的逻辑框、模块、电路和算法步骤均可以实现成电子硬件、计算机软件或其组合。为了清楚地说明硬件和软件之间的可交换性，上面对各种说明性的部件、框、模块、电路和步骤均围绕其功能进行了一般地描述。至于这种功能是实现成硬件还是实现成软件，取决于特定的应用和对整个系统所施加的设计约束条件。熟练的技术人员可以针对每个特定应用，以变通的方式实现所描述的功能，但是，这种实现决策不应解释为背离本公开的保护范围。

结合本文的实施例所描述的方法或者算法的步骤可直接体现为硬件、由处理器执行的软件模块或其组合。软件模块可以位于RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、移动磁盘、CD-ROM或者本领域熟知的任何其它形式的存储介质中。一种示例性的存储介质连接至处理器，从而使处理器能够从该存储介质读取信息，且可向该存储介质写入信息。当然，存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和存储介质可以位于ASIC中。该ASIC可以位于用户终端中。当然，处理器和存储介质也可以作为分立组件存在于用户终端中。

对于软件实现，本申请中描述的技术可用执行本申请所述功能的模块(例如，过程、函数等)来实现。这些软件代码可以存储在存储器单元并由处理器执行。存储器单元可以实现在处理器内，也可以实现在处理器外，在后一种情况下，它经由各种手段以通信方式耦合到处理器，这些都是本领域中所公知的。

上文的描述包括一个或多个实施例的举例。当然，为了描述上述实施例而描述部件或方法的所有可能的结合是不可能的，但是本领域普通技术人员应该认识到，各个实施例可以做进一步的组合和排列。因此，本文中描述的实施例旨在涵盖落入所附权利要求书的保护范围内的所有这样的改变、修改和变型。此外，就说明书或权利要求书中使用的术语“包含”，该词的涵盖方式类似于术语“包括”，就如同“包括，”在权利要求中用作衔接词所解释的那样。此外，使用在权利要求书的说明书中的任何一个术语“或者”是要表示“非排它性的或者”。