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公开(公告)号：CN109959951A
公开(公告)日：2019-07-02
申请号：CN201910146613.9
申请日：2019-02-27
申请人： 浙江大学
IPC分类号： G01S19/45
摘要： 本发明提出了一种基于TOA测距方法与北斗授时同步的智能终端定位系统及方法，包括：北斗卫星、北斗授时模块、多个定位基站、智能终端，所述北斗授时模块接收北斗卫星的授时信号，北斗授时模块将接收到的授时信号传递给多个定位基站和智能终端，定位基站发送伪超声信号至智能终端，智能终端计算得到距离信息和位置信息，完成室内智能终端定位。本发明以智能终端为定位目标，定位精度可达到厘米级。本发明中所述定位基站包括用于发送伪超声信号的全向扬声器、处理器、用于接收北斗卫星授时信号的授时接口；全向扬声器和授时接口均与处理器相连。
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公开(公告)号：CN109889971A
公开(公告)日：2019-06-14
申请号：CN201910094117.3
申请日：2019-01-30
申请人： 浙江大学
摘要： 本发明公开了一种应用于大型室内环境的基站三维协作定位方法，包括以下步骤：(1)手动量测至少四个锚基站的三维坐标，通过TPSN测距原理估计未知基站间、未知基站和锚基站间的量测距离；(2)用矩阵表示基站的位置坐标，利用矩阵相乘得到用坐标表示的基站间实际距离；(3)将步骤(2)中的坐标矩阵松弛为半定矩阵，建立优化的约束条件；(4)将步骤(1)获得的量测距离和步骤(2)获得的实际距离求差的平方和作为优化过程中的目标函数，同时加入权重因素，构造出半定规划问题；(5)求解步骤(4)中的半定规划问题，获得的最优矩阵即为基站的三维位置坐标。本方法避免了因与锚基站连接个数不足而无法定位的情况，同时提升了定位精度。
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公开(公告)号：CN109959921B
公开(公告)日：2021-03-26
申请号：CN201910155577.2
申请日：2019-02-27
申请人： 浙江大学
IPC分类号： G01S11/14
摘要： 本发明公开了一种基于北斗授时的声信号距离估计方法，本发明利用北斗卫星导航系统实现信标节点与标签节点间的高精度时钟同步，标签节点接收到信标节点发射调制声信号后，经过滤波、互相关和多径消除对声信号传播时延进行估计，进而得到信标节点与标签节点间的距离估计值。本发明的声信号距离估计方法无需额外的同步节点和声信号多次交互，通过北斗卫星导航系统提供的授时功能以较低的成本提供亚米级测距精度，本发明既适用于北斗信号较强的室外环境，又适用于北斗信号较弱的室内环境。
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公开(公告)号：CN109959921A
公开(公告)日：2019-07-02
申请号：CN201910155577.2
申请日：2019-02-27
申请人： 浙江大学
IPC分类号： G01S11/14
摘要： 本发明公开了一种基于北斗授时的声信号距离估计方法，本发明利用北斗卫星导航系统实现信标节点与标签节点间的高精度时钟同步，标签节点接收到信标节点发射调制声信号后，经过滤波、互相关和多径消除对声信号传播时延进行估计，进而得到信标节点与标签节点间的距离估计值。本发明的声信号距离估计方法无需额外的同步节点和声信号多次交互，通过北斗卫星导航系统提供的授时功能以较低的成本提供亚米级测距精度，本发明既适用于北斗信号较强的室外环境，又适用于北斗信号较弱的室内环境。
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公开(公告)号：CN109889971B
公开(公告)日：2020-09-15
申请号：CN201910094117.3
申请日：2019-01-30
申请人： 浙江大学
摘要： 本发明公开了一种应用于大型室内环境的基站三维协作定位方法，包括以下步骤：(1)手动量测至少四个锚基站的三维坐标，通过TPSN测距原理估计未知基站间、未知基站和锚基站间的量测距离；(2)用矩阵表示基站的位置坐标，利用矩阵相乘得到用坐标表示的基站间实际距离；(3)将步骤(2)中的坐标矩阵松弛为半定矩阵，建立优化的约束条件；(4)将步骤(1)获得的量测距离和步骤(2)获得的实际距离求差的平方和作为优化过程中的目标函数，同时加入权重因素，构造出半定规划问题；(5)求解步骤(4)中的半定规划问题，获得的最优矩阵即为基站的三维位置坐标。本方法避免了因与锚基站连接个数不足而无法定位的情况，同时提升了定位精度。
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公开(公告)号：CN109959893A
公开(公告)日：2019-07-02
申请号：CN201910146630.2
申请日：2019-02-27
申请人： 浙江大学
IPC分类号： G01S3/802
摘要： 本发明公开了一种基于北斗授时与传声器阵列的声信号角度估计方法，可在对环境无噪声污染的情况下，有效解决声信号在传播过程中出现的噪声和混响问题，获取声源相对基站的角度信息。该发明由两个嵌入北斗授时模块的硬件设备构成，声源为可发出定制短时高频线性调频声信号(chirp信号)的扬声器，基站为多个麦克风构成的传声器阵列。首先，声源与基站进行微秒级北斗时钟同步。接着，声源发送chirp信号，由基站接收并采用GCC‑PHAT算法和混响滤除算法获取声源与基站之间的距离信息。最后用几何法将阵元所测距离差转换成角度，并采用加权求和方式获取声源相对基站的最终角度。
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公开(公告)号：CN109959375A
公开(公告)日：2019-07-02
申请号：CN201910147416.9
申请日：2019-02-27
申请人： 浙江大学
摘要： 本发明涉及一种基于误差触发标定的声学修正定位方法，利用IMU(Inertial measurement unit，惯性测量单元)传感器低功耗特性和声学高精度标定，联合测量和修正室内坐标。对于一般惯导定位算法，定位精度随距离和时间逐步恶化。基于误差触发标定的声学修正算法，通常情况下采用IMU定位，累计一定误差后激活声学标定系统，利用声学高精度测量特性修正当前坐标，消除累计误差。由于隐私等问题，PDR导航参数一般是缺乏个性化的，需要利用声学定位与导航来辨识，并且不停的修订，直到判断出来声学定位出现异常；此时，利用PDR辅助声学定位异常判断。本发明适用于高精度要求下的连续定位模式，以及复杂运动姿态下的室内定位，实现了对传统惯导定位累计误差的低成本高精度优化。
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