一种无线信号定位的方法和装置
阅读说明：本技术 一种无线信号定位的方法和装置 (Method and device for positioning wireless signal ) 是由 于毅欣 于 2020-11-02 设计创作，主要内容包括：一种无线信号定位的装置,其特征在于,包括：无线发射终端,定位终端。所述无线发射终端是带有相同时间的终端,带有无线网络能够发射无线电波或\和进行无线通讯。所述定位终端是能够接收和发送无线信号,解析无线信号的消息,计算自身当前坐标的终端。本发明提供一种无线信号定位的方法和装置,能够不要求定位终端的时间与无线信号发射终端的时间相同,而至少一定程度上降低要求各种各样的定位终端的时间都要和无线信号发射终端的技术难度。本发明的一个特点是所述定位终端是单纯的接收终端,不发射无线信号。(An apparatus for wireless signal location, comprising: wireless transmitting terminal, positioning terminal. The wireless transmitting terminals are terminals with the same time, and wireless networks are arranged to transmit radio waves or/and carry out wireless communication. The positioning terminal is a terminal capable of receiving and sending wireless signals, analyzing messages of the wireless signals and calculating the current coordinates of the positioning terminal. The invention provides a method and a device for positioning wireless signals, which can reduce the technical difficulty of time required for various positioning terminals and wireless signal transmitting terminals to at least a certain extent without requiring the time for positioning the terminals to be the same as the time for transmitting the wireless signals. One feature of the present invention is that the positioning terminal is a pure receiving terminal and does not transmit wireless signals.)
技术领域
本发明涉及通讯
技术领域
以及定位技术领域，具体涉及无线信号定位的方法和装置。背景技术
传统的定位方法经常会使用定位终端与定位信号发射器或无线信号发射器进行时间同步，而时间同步的过程可能会存在时间误差，或是在某些极端情况下会存在较明显的时间误差，而基于误差时间计算得到的距离是带误差的，有时这种误差会让较精确的推演过程得到的结果带有较大误差。本发明提供一种无线信号定位的方法和装置，能够不要求定位终端的时间与无线信号发射终端的时间相同，而至少一定程度上降低要求各种各样的定位终端的时间都要和无线信号发射终端的技术难度。本发明的一个特点是所述定位终端是单纯的接收终端，不发射无线信号。
发明内容
根据本公开的一个方面，一种无线信号定位的装置，其特征在于，包括：无线发射终端，定位终端。
所述无线发射终端是带有相同时间的终端，带有无线网络能够发射无线电波或\和进行无线通讯。
所述定位终端是能够接收和发送无线信号，解析无线信号的消息，计算自身当前坐标的终端。
优选地，所述定位终端是接收端。
优选地，作为一种可选的实施方式，所述无线发射终端可以是出厂的时候设定成相同的时间的终端，基于同一个时间工作的设备。
优选地，所述无线发射终端中要储存有自己的标识信息或设备编号。
优选地，所述无线发射终端中要储存有自己的定位信息，此定位信息可以包含海拔的高度。
优选地，所述无线发射终端是多个部署在不同地方同时工作的。
优选地，作为一种可选的实施方式，所述无线发射终端可以是由气球搭载到天空的。
优选地，作为一种可选的实施方式，所述无线发射终端可以是基站。
根据本公开的一个方面，一种无线信号定位的方法，其特征在于，包括：
部署所述无线发射终端，并且给每个所述无线发射终端编号，收集每个所述无线发射终端的定位信息或全球定位信息；
所述无线发射终端每隔一段时间发送一次定位辅助信息；
所述定位终端收到若干定位辅助信息之后，按照若干个不同的所述无线发射终端在同一时间点发送的定位辅助信息来计算自己的坐标。
优选地，作为一种可选的实施方式，所述定位辅助信息可以包括发送此信息的无线发射终端的设备编号（设备标识信息）、定位信息（可以包括海拔高度）、此信息发送时的时间和此消息包的校验信息。
进一步地，所述校验信息可以是消息中部分内容的Hash值或数据压缩值或某种运算得到的值。
进一步地，所述部分内容可以是此无线发射终端的设备编号（设备标识信息）、无线发射终端的定位信息（可以包括海拔高度）和此信息发送时的时间。
优选地，所述无线发射终端是每隔一定的时间发送一次所述定位辅助信息。
优选地，作为一种可选的实施方式，所述无线发射终端发送所述定位辅助信息的时间间隔可以是1-20秒。
优选地，所述无线发射终端可以通过唯一标识或编号来彼此区别。
优选地，部署所述无线发射终端时可以部署在固定的位置。
所述定位终端收到的同一时间点发送的定位辅助信息的数量可以超过一定数量之后才开始定位相关计算。
进一步地，所述一定数量可以是一，可以是二，可以是三。
优选地，可以通过所述定位终端与多个无线发射终端的距离差来定位。
优选地，作为一种可选的实施方式，可以通过相同的发送时间来筛选出四个无线发射终端传送过来的相同时间的定位辅助信息来得到所述定位终端与四个无线发射终端的距离排序结果，以及根据收到每个无线发射终端传送过来的定位辅助信息的本地时间差来得到四个无线发射终端从远到近的排序结果之间的距离差，也就是说使用时间差乘以无线电波或无线信号的传播速度来得到当前定位终端与相应无线发射终端的距离差。
进一步地，从四个无线发射终端传送过来的定位辅助信息中还可以得到每个无线发射终端对应的定位信息，这样根据距离公式，可以得到四个距离方程，其中当前点的坐标（X，Y，Z）和当前点与距离最短的无线发射终端的距离是未知数（R），也就是四个方程来求解这四个变量。
进一步地，仿照上面的方法可以根据之后收到的同一时间点的消息来得到更多的距离方程（基于当前定位终端与最近的一个无线发射终端的距离NearestA，以及和其他无线发射终端的距离与NearestA的差得到的距离方程式），以用来求坐标或坐标差值集合。
进一步地，所述坐标差值集合是用来计算平局坐标来做为当前定位坐标的点的集合。
优选地，作为一种可选的实施方式，可以通过多无线信号源的无线信号定位方法来求出当前的坐标。
优选地，可以对使用到的无线发射终端列表进行筛选。
进一步地，作为一种可选的实施方式，可以避免使用排成一条直线的若干无线发射终端的相关信息来进行计算。
优选地，可以使用距离排序中第五或第六个远的无线发射终端的定位信息和距离差来校验或修正计算得到的结果，以尝试解决图2的情况出现的两个差距较大的结果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示意性的示出一种多个所述无线发射终端和定位终端的布局示意图，顶视图。
图2示意性的示出一种多个所述无线发射终端、定位终端和满足定位终端参数方程的另一个坐标的位置的布局示意图，顶视图。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例1
步骤1：将多个对过时间的无线发射终端部署在不同的地方，之后测量每个无线发射终端所在的东经和北纬信息以及海拔信息，用来组成定位信息，然后将每个无线发射终端的定位信息和标识信息（可以是编号）一起储存在每个无线发射终端的存储介质中，以便于每个无线发射终端知道自己的编号和定位信息。
步骤2：每个无线发射终端每隔5秒发送一次定位辅助信息，信息中包含了当前的时间、自己的定位信息和自己的标识信息。
步骤3：所述定位终端收到这些信息的时候，使用自己的本地时间来标记上这些信息，并且解析出这些信息中的数据，将同一个发送时间的数据临时存储到数组中，并且按照接收到消息时的本地时间来进行排序。通过收到的相同发送时间的这些定位辅助信息的接收时间与收到的第一个定位辅助信息的时间来做差来乘以无线信号的传输速度来得到距离差，这些距离差是相对于这个时间段的定位辅助信息中，最先接收到的无线发射终端的距离的距离差，如图1中以右上角的最近的无线发射终端与定位终端的距离做为参数（步骤4中所说的R），其他的无线发射终端与定位终端的距离差是已知的，就是其他的无线发射终端的定位辅助信息的接收时间差乘以无线信号的传输速度。
步骤4：使用四组无线发射终端的定位信息、距离差（或距离）来求所述定位终端的定位信息，其中假设所述定位终端与最近的一个无线发射终端的距离是R，其他的无线发射终端与这个最近的无线发射终端相比的距离差是已知的（收到的时间差乘以无线信号的传输速度），所述定位终端的定位信息是（X，Y，Z），四个3维距离方程，四个未知数，可以求解。为了避免求解的偏差很大，可以首先判断四组无线发射终端的定位信息是否是一条直线上，如果是在一条直线上，则选择其他的四组无线发射终端的定位信息来替换其中的一到三个无线发射终端，直至避免图2的情况出现。
进一步地，作为一种可选的实施方式，也可以引入更多的无线发射终端的定位信息和距离差来修正或从图2所示的情况下筛选出最终正确的结果，来通过距离差来创建更多的3维距离方程来求解更多的结果以便校验或差值让结果更精确或得到验证。
以上是本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围不应局限于此。任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内，因此本发明的保护范围应以权利要求书所限定的保护范围为准。
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