多站点定位处理方法、系统、设备及存储介质与流程

    技术2025-04-25  33


    本发明涉及定位,尤其涉及一种多站点定位处理方法、系统、设备及存储介质。


    背景技术:

    1、在当代技术快速发展背景下,定位技术作为链接物理与数字世界的桥梁,扮演着至关重要的角色。尽管传统定位系统,如:全球导航卫星系统(gnss)、基于tdoa(到达时间差)和aoa(到达角度)的方法,已在众多领域展现出其基础价值,但在面对复杂多变的环境挑战时,这些技术的局限性也日益凸显。

    2、tdoa技术利用信号到达不同接收点的时间差进行定位,适用于宽泛的地理覆盖,但在城市密集区或室内环境因多路径效应导致的定位误差较大。相反,aoa技术通过测量信号入射角度直接判断目标方向,尤其在需要高精度定向的场合表现出色,但单站aoa难以独立完成精确的三维定位,且对硬件设备的精度和环境条件有较高要求,容易受到多路径效应的干扰。

    3、当前定位系统的一大瓶颈在于其固定或预设的工作模式,无法根据实时环境变化、目标动态及资源状况智能调整策略。这种静态配置限制了系统在复杂环境下的适应性和效率,特别是在快速移动目标追踪、信号条件多变的场景中,定位精度和资源利用效率往往不尽人意。


    技术实现思路

    1、本发明提供一种多站点定位处理方法、系统、设备及存储介质,以解决现有定位系统工作模式固定,定位精度和资源利用效率低的问题。

    2、为解决上述技术问题,本发明是通过如下技术方案实现的:

    3、根据本发明的第一方面,提供一种多站点定位处理方法,其包括:

    4、使多站点进入初始化工作模式,初始化工作模式下:包括aoa模式的站点的数量为至少两个,和/或,包括tdoa模式的站点的数量为至少三个;

    5、监测所述多站点在当前工作模式下的探测信息,根据所述多站点的探测信息进行定位结果的计算,所述定位结果包括:aoa定位结果和/或tdoa定位结果;

    6、当得到定位结果时,对多站点的工作模式进行切换;具体包括:

    7、当所述站点的数量为3时,将所有站点的工作模式切换为tdoa+aoa模式;

    8、当所述站点的数量大于3时,包括:

    9、根据所述调整站点数,列出所有的站点集合;

    10、根据性能指标对所述站点集合的性能进行评估,选出性能符合要求的所述站点集合;

    11、将选出的所述站点集合中的所有站点的工作模式切换为tdoa+aoa模式;

    12、使经过模式切换的站点回归至所述初始化工作模式。

    13、可选的,当所述定位结果同时包括:aoa定位结果pa和tdoa定位结果ptdoa时,还包括:

    14、对所述pa和所述ptdoa进行融合,作为最终的定位结果;具体包括:

    15、找到一个融合位置,使得所述pa相对于所述融合位置的误差与所述ptdoa相对于所述融合位置的误差平方和最小;所述融合位置,即为最终的定位结果。

    16、可选的,所述找到一个融合位置,使得所述pa相对于所述融合位置的误差与所述ptdoa相对于所述融合位置的误差平方和最小,具体为:

    17、为所述pa、所述ptdoa分别添加权重系数;

    18、找到一个融合位置,使得所述pa相对于所述融合位置的误差与所述ptdoa相对于所述融合位置的加权误差平方和最小。

    19、可选的,当所述定位结果中aoa定位结果包括多个时,对多个所述aoa定位结果进行融合,作为最终的aoa定位结果;具体包括:

    20、找到一个aoa融合位置,使得所有aoa定位结果到所述aoa融合位置的距离平方和最小;所述aoa融合位置,即为最终的aoa定位结果。

    21、可选的,找到一个aoa融合位置,使得所有aoa定位结果到所述aoa融合位置的距离平方和最小,具体为:

    22、为多个所述aoa定位结果添加权重系数;

    23、找到一个aoa融合位置,使得所有aoa定位结果到所述aoa融合位置的加权距离平方和最小。

    24、可选的,所述性能指标具体为:信号强度指标与几何形状质量指标之和;进一步地,

    25、所述信号强度指标,具体为:所述站点集合中所有站点所提供的信号强度的平均值或总和;

    26、所述几何形状质量指标,具体为:所述站点集合中的所有站点构成的多边形的面积与目标点到多边形质心的距离比。

    27、可选的,所述信号强度指标与几何形状质量指标之和,具体为:

    28、所述信号强度指标与几何形状质量指标加权之和。

    29、根据本发明的第二方面,提供一种多站点定位处理系统,其包括:

    30、初始化模块,用于使多站点进入初始化工作模式,初始化工作模式下:包括aoa模式的站点的数量为至少两个,和/或,包括tdoa模式的站点的数量为至少三个;

    31、监测模块,用于监测所述多站点在当前工作模式下的探测信息,根据所述多站点的探测信息进行定位结果的计算,所述定位结果包括:aoa定位结果和/或tdoa定位结果;

    32、工作模式切换模块,用于当得到定位结果时,对多站点的工作模式进行切换;

    33、所述工作模式切换模块具体用于:

    34、当所述站点的数量为3时,将所有站点的工作模式切换为tdoa+aoa模式;

    35、当所述站点的数量大于3时:

    36、根据所述调整站点数,列出所有的站点集合;

    37、根据性能指标对所述站点集合的性能进行评估,选出性能符合要求的所述站点集合;

    38、将选出的所述站点集合中的所有站点的工作模式切换为tdoa+aoa模式;

    39、回归模块,用于使经过模式切换的站点回归至所述初始化工作模式。

    40、可选的,多站点定位处理系统还包括:

    41、融合模块,用于当所述定位结果同时包括:aoa定位结果pa和tdoa定位结果ptdoa时,对所述pa和所述ptdoa进行融合,作为最终的定位结果;

    42、具体用于:找到一个融合位置,使得所述pa相对于所述融合位置的误差与所述ptdoa相对于所述融合位置的误差平方和最小;所述融合位置,即为最终的定位结果。

    43、根据本发明的第三方面,提供一种电子设备,其包括:

    44、处理器;

    45、以及,用于存储处理器可执行指令的存储器;

    46、其中,所述处理器通过运行所述可执行指令实现上述所述方法中的步骤。

    47、根据本发明的第四方面,提供一种存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述所述方法中的步骤。

    48、本发明提供的多站点定位处理方法、系统、设备及存储介质,站点的工作模式能够根据当前目标探测的可靠性和环境条件进行切换,动态优化以应对环境变化,确保在各种条件下达到系统最佳定位性能,能够有效提升定位精度;另外,通过多站点的工作模式动态优化,可以在某个站点信号较弱或丢失时,通过其他站点补充定位信息,能够有效提升定位的覆盖范围,实现资源的最优配置和定位性能的最大化。

    49、本发明提供的多站点定位处理方法、系统、设备及存储介质,通过多站点的工作模式动态优化,在某些站点出现故障或信号干扰时,其他站点仍然可以提供有效的定位信息,提高了系统的冗余性;aoa和tdoa在不同的环境中表现有所不同,结合使用可以适应更多样的环境和干扰情况,提高了环境适应性;通过多种工作模式结合,可以提供多种定位结果,可以根据这些定位结果进行综合判断,提高了定位精度,并且提高了系统鲁棒性;通过多站点的工作模式实时动态优化,使得系统能够实时校正定位误差。综上,本发明的技术方案,从多个方面提高了系统的鲁棒性。

    50、本发明的一可选方案中,当定位结果同时包括:aoa定位结果pa和tdoa定位结果ptdoa时,还包括:对pa和ptdoa的融合,进一步提升了定位精度。

    51、本发明的一可选方案中,当aoa定位结果包括多个时,还包括对多个aoa定位结果进行融合,进一步提升了定位精度。


    技术特征:

    1.一种多站点定位处理方法,其特征在于,包括:

    2.根据权利要求1所述的多站点定位处理方法,其特征在于,

    3.根据权利要求2所述的多站点定位处理方法,其特征在于,所述找到一个位置,使得所述pa相对于所述位置的误差与所述ptdoa相对于所述位置的误差平方和最小,具体为:

    4.根据权利要求1所述的多站点定位处理方法,其特征在于,当所述定位结果中aoa定位结果包括多个时,对多个所述aoa定位结果进行融合,作为最终的aoa定位结果;具体包括:

    5.根据权利要求4所述的多站点定位处理方法,其特征在于,找到一个aoa融合位置,使得所有aoa定位结果到所述aoa融合位置的距离平方和最小,具体为:

    6.根据权利要求1所述的多站点定位处理方法,其特征在于,所述性能指标具体为:信号强度指标与几何形状质量指标之和;进一步地,

    7.根据权利要求6所述的多站点定位处理方法,其特征在于,所述信号强度指标与几何形状质量指标之和,具体为:

    8.一种多站点定位处理系统,其特征在于,包括:

    9.根据权利要求8所述的多站点定位处理系统,其特征在于,还包括:

    10.一种电子设备,其特征在于,包括:

    11.一种计算机可读存储介质,其特征在于,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-7中任一项所述方法中的步骤。


    技术总结
    本发明提供了一种多站点定位处理方法、系统、设备及存储介质,包括:使多站点进入初始化工作模式;监测多站点在当前工作模式下的探测信息,根据多站点的探测信息判断是否能得到定位结果,当能得到定位结果时,对多站点的工作模式进行切换:当站点的数量为3时,将所有站点的工作模式切换为TDOA+AOA模式;当站点的数量大于3时,包括:根据调整站点数,列出所有的站点集合;根据性能指标对站点集合的性能进行评估,选出性能符合要求的站点集合;切换为TDOA+AOA模式;使经过模式切换的站点回归至初始化工作模式。本发明的技术方案,工作模式动态调整,提升了定位精度、覆盖范围、鲁棒性。

    技术研发人员:姜化京,何裕安,刘鑫
    受保护的技术使用者:上海特金信息科技有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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