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测距定位处理方法、系统、装置以及非易失性存储介质

文献发布时间:2024-04-18 19:59:31


测距定位处理方法、系统、装置以及非易失性存储介质

技术领域

本发明涉及定位技术领域,具体而言,涉及一种测距定位处理方法、系统、装置以及非易失性存储介质。

背景技术

目前,各种复杂的突发性事故也日益增多,存在分不清方向,同时难感知自身所处位置的情况,场外人员无法确定搜救位置,在高层、地下室、大跨度室内、有遮挡的环境中难以进行定位搜救。相关技术中常使用的全球定位系统技术,在大跨度室内应用不佳,导致定位准确度低,并且需要借助事故现场提供设施或能源,造成定位局限性大、灵活性低的问题,同时难以依据现场环境临时增加定位设备,导致效率低、拓展性差等问题。

针对上述的问题,目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种测距定位处理方法、系统、装置以及非易失性存储介质,以至少解决相关技术中存在的定位局限性高、拓展性低以及定位准确性差的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面,提供了一种测距定位处理方法,包括:获取来自于主设备的第一时间信息,其中,所述第一时间信息是经由中继设备传输过来的;对所述第一时间信息进行第一延时处理,得到第二时间信息;将所述第二时间信息经由所述中继设备传输至所述主设备;接收来自于所述主设备的第三时间信息,其中,所述第三时间信息是所述主设备对所述第二时间信息进行第二延时处理得到的,并经由所述中继设备传输过来的;基于所述第三时间信息,采用多边双向测距法,计算得到目标距离。

可选地,所述获取来自于主设备的第一时间信息,包括:获取当前工作模式,其中,所述当前工作模式为主控模式或从控模式;若所述当前工作模式为所述从控模式,则获取来自于所述主设备的所述第一时间信息。

可选地,所述对所述第一时间信息进行第一延时处理,得到第二时间信息,包括:采用所述第一时间信息对从设备的初始时钟信息进行第一校正处理,得到第一时钟信息,其中,所述第一时间信息携带有所述主设备的初始时钟信息;基于所述第一时钟信息,获取所述第一延时处理对应的预设第一延时信息;基于所述第一时间信息和所述预设第一延时信息,得到所述第二时间信息。

可选地,所述基于所述第三时间信息,采用多边双向测距法,计算得到目标距离,包括:获取所述第三时间信息中来自于所述主设备的第一时间点,第二时间点,以及预设第二延时信息,其中,所述第一时间点为所述主设备发出所述第一时间信息的时间点,所述第二时间点为所述主设备接收到所述第二时间信息的时间点,所述预设第二延时信息为所述主设备对所述第二时间信息进行第二延时处理对应的预设时间;采用所述第三时间信息对所述第一时钟信息进行第二校正处理,得到第二时钟信息;基于所述第二时钟信息,确定发出所述第二时间信息的第三时间点,以及接收到所述第三时间信息的第四时间点;基于所述第三时间信息,所述第三时间点,以及所述第四时间点,采用多边双向测距法,得到所述目标距离。

可选地,在所述中继设备为多个的情况下,基于所述第三时间信息,所述第三时间点,以及所述第四时间点,采用多边双向测距法,确定所述目标距离,包括:获取所述中继设备的数量和预设第三延时信息,其中,所述预设第三延时信息为多个所述中继设备分别执行任意一个传输操作对应预设时间;基于所述第一时间点与所述第二时间点,计算所述第一时间点与所述第二时间点之间的时间差,作为第一周期信息;基于所述第三时间点与所述第四时间点,计算所述第三时间点与所述第四时间点之间的时间差,作为第二周期信息;通过如下方式,确定所述目标距离:

S=C×[(T

其中,T

可选地,所述方法包括:获取所述主设备的高度信息;判断所述主设备的高度信息与从设备的高度信息是否相同;若所述主设备的高度信息与所述从设备的高度信息相同,则获取来自于所述主设备的第一时间信息。

根据本发明实施例的另一个方面,提供了一种测距定位处理方法,包括:获取第一时间信息;将所述第一时间信息经由中继设备传输至从设备;接收来自于所述从设备的第二时间信息,其中,所述第二时间信息是经由所述中继设备传输过来的,所述第二时间信息是所述从设备对所述第一时间信息进行第一延时处理得到的;对所述第二时间信息进行第二延时处理,得到第三时间信息;将所述第三时间信息经由所述中继设备传输至所述从设备,其中,所述第三时间信息用于所述从设备采用多边双向测距法,计算得到目标距离。

可选地,所述对所述第二时间信息进行第二延时处理,得到第三时间信息,包括:确定发出所述第一时间信息的第一时间点,与接收到所述第二时间信息的第二时间点;获取所述第二延时处理对应的预设第二延时信息;基于所述第二时间信息,所述第一时间点,以及所述第二时间点,所述预设第二延时信息,得到所述第三时间信息。

根据本发明实施例的另一个方面,提供了一种测距定位处理方法,包括:主设备发送第一时间信息至中继设备;所述中继设备将所述第一时间信息传输至从设备;所述从设备对所述第一时间信息进行第一延时处理,得到第二时间信息,将所述第二时间信息发送至所述中继设备;所述中继设备将所述第二时间信息传输至所述主设备;所述主设备对所述第二时间信息进行第二延时处理,得到第三时间信息,将所述第三时间信息发送至所述中继设备;所述中继设备将所述第三时间信息传输至所述从设备;所述从设备采用多边双向测距法,基于所述第三时间信息,计算得到目标距离。

根据本发明实施例的另一方面,提供了一种测距定位处理系统,包括:主设备,发送第一时间信息至中继设备;所述中继设备,与所述主设备连接,用于将所述第一时间信息传输至从设备;所述从设备,与所述中继设备连接,用于对所述第一时间信息进行第一延时处理,得到第二时间信息,将所述第二时间信息发送至所述中继设备;所述中继设备,与所述从设备连接,还用于将所述第二时间信息传输至所述主设备;所述主设备,还用于对所述第二时间信息进行第二延时处理,得到第三时间信息,将所述第三时间信息发送至所述中继设备;所述中继设备,还用于将所述第三时间信息传输至所述从设备;所述从设备,还用于采用多边双向测距法,基于所述第三时间信息,计算得到目标距离。

根据本发明实施例的另一方面,提供了一种测距定位处理装置,包括:第一获取模块,用于获取来自于主设备的第一时间信息,其中,所述第一时间信息是经由中继设备传输过来的;第一处理模块,用于对所述第一时间信息进行第一延时处理,得到第二时间信息;第一发送模块,用于将所述第二时间信息经由所述中继设备传输至所述主设备;第一接收模块,用于接收来自于所述主设备的第三时间信息,其中,所述第三时间信息是经由中继设备传输过来的;第一计算模块,用于基于所述第三时间信息,采用多边双向测距法,计算得到目标距离。

根据本发明实施例的另一方面,提供了一种非易失性存储介质,所述非易失性存储介质存储有多条指令,所述指令适于由处理器加载并执行任意一项所述的测距定位处理方法。

在本发明实施例中,通过获取来自于主设备的第一时间信息,其中,所述第一时间信息是经由中继设备传输过来的;对所述第一时间信息进行第一延时处理,得到第二时间信息;将所述第二时间信息经由所述中继设备传输至所述主设备;接收来自于所述主设备的第三时间信息,其中,所述第三时间信息是所述主设备对所述第二时间信息进行第二延时处理得到的,并经由所述中继设备传输过来的;基于所述第三时间信息,采用多边双向测距法,计算得到目标距离。达到了基于中继设备提高定位灵活性、增强拓展性,进而增加定位准确性的目的,实现了降低局限性,提高灵活性和准确性的技术效果,进而解决了相关技术中存在的定位局限性高、拓展性低以及定位准确性差的技术问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本申请的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:

图1是根据相关技术提供的一种可选的测距定位处理方法的示意图;

图2是根据相关技术提供的另一种可选的测距定位处理方法的示意图;

图3是根据本发明实施例提供的一种可选的测距定位处理方法的流程图;

图4是根据本发明实施例提供的另一种可选的测距定位处理方法的流程图;

图5是根据本发明实施例提供的再一种可选的测距定位处理方法的流程图;

图6是根据本发明实施例提供的一种可选的测距定位处理方法的示意图;

图7是根据本发明实施例提供的另一种可选的测距定位处理方法的示意图;

图8是根据本发明实施例提供的一种可选的测距定位处理方法的响应关系示意图;

图9是根据本发明实施例提供的一种可选的测距定位处理系统的结构框图;

图10是根据本发明实施例提供的一种可选的测距定位处理系统的应用示意图;

图11是根据本发明实施例提供的另一种可选的测距定位处理系统的应用示意图;

图12是根据本发明实施例提供的一种可选的测距定位处理系统的测距示意图;

图13是根据本发明实施例提供的另一种可选的测距定位处理系统的测距示意图;

图14是根据本发明实施例提供的另一种可选的测距定位处理系统的定位示意图;

图15是根据本发明实施例提供的一种可选的测距定位处理装置的示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是,本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

首先,为方便理解本发明实施例,下面将对本发明中所涉及的部分术语或名词进行解释说明:

超宽带技术(Ultra Wide Band,UWB),是一种无线载波通信技术。不需要使用传统通信体制中的载波,而是通过发送和接收具有纳秒或纳秒级以下的非正弦波极窄脉冲传输数据,工作频段在3.25GHZ~6.75GHZ,频宽典型值为500MHZ或者1GHZ。超宽带系统与传统的窄带系统相比,具有穿透力强、功耗低、抗多径效果好、安全性高、系统复杂度低、能提供精确定位精度等优点。应用于室内静止或者移动物体以及人的定位。

紫蜂技术(ZigBee技术),是一种低俗短距离传输的无线网上通讯,具有低速、低耗电、低成本、支持大量网上节点的特点。

WIFI(WirelessFidelity)三角定位技术,是一种利用WIFI的定位技术,采用三角定位原理。

飞行时间技术(timeofflight,TOF),飞行时间在广义上可理解为物体在固定介质中飞越一定距离所消耗的时间。主要利用两个异步收发机之间往返的飞行时间来测量节点间的距离。在视距视线环境下,基于TOF测距方法是随距离呈线性关系,所以结果会更加精准。

目前,随着社会经济快速发展,面临着日益繁重和危险的全灾种、大应急作战任务,消防员作战安全问题日益突出,主要表现为:各种高层建筑和大跨度厂房不断涌现,各种复杂的火灾和各种突发性事故也日益增多,在高层、地下室、大跨度室内、有遮挡的环境中无法定位消防员位置。为保障消防人员生命安全,目前消防人员配置呼救器和对讲机进行内攻作业,现有呼救器为本地声光报警装置,仅可实现人员发生危险时进行高分贝声音和高亮度闪光提示,无法实现信息回传和人员定位功能,造成指挥人员以及周边队友无法掌握相关业务人员的位置、生命体征等信息,无法及时施救和准确施救。消防员救援时容易出现分不清方向,也很难感知自身所处位置的情况,同时,场外指挥人员无法摸清火场中人员的行踪状态,也无法做出有效的判断和指挥。

相关技术中包括红外线定位技术、射频识别定位技术、WIFI三角定位技术、蓝牙定位技术、ZigBee室内定位技术、UWB(超宽带)室内定位技术。在一种相关技术中,利用移动终端,连通安装在大楼内的无线通信基站,通过移动终端与无线通信基站之间的双向通讯来确定智能手机或移动终端的物理位置,然后发送到监控主机进行调度救援。上述方法,未考虑失火大楼断电导致大楼内放置的通信基站无法使用的情况。在另一种相关技术中,基于全球定位系统,采用利用通讯无线分组业务网络与绑定的远程监控客户端连接通信。然而使用全球定位系统进行室内定位,会导致定位精度不佳的问题。在另一种相关技术中,采用八木天线结合举例检测器进行定位,然而由于拓展性较差,仅能实现有限的定位终端之间的测距定位,并且不适用与大跨度复杂环境下的定位应用。由上述可知,相关技术中缺乏应用与无支持的、恶劣环境中进行大范围定位的方法,尤其是定位常常应用于消防救援行动中,消防人员在火灾现场的配备的正压式空气呼吸器仅满足使用30至40分钟。无法高效而精确地对人员进行定位,会造成人身安全问题。

此外,在进行测距定位计算中,常采用双向飞行时间法(TW-TOF,,twoway-timeofflight),单边双向测距法(SS-TWR,SingleSided-Two-WayRanging),多边双向测距法(DS-TWR,DoubleSided-Two-WayRanging)等测距原理。下面对上述原理进行展开说明,为了便于理解进行具体举例,例如:存在两个定位模块采用UWB技术进行通讯,UWB模块A用于发送请求,UWB模块B用于响应请求进行定位。

对于双向飞行时间法的测距原理,基于双向飞行时间法,每个UWB模块从启动开始即会生成一个独立的时钟。采用UWB模块A发射请求性质的脉冲信号,对应在UWB模块A时钟上的时间点记为T

图1是据相关技术提供的一种可选的测距定位处理方法的示意图,如图1所示,对于单边双向测距法的测距原理,采用UWB模块A发射请求性质的脉冲信号,对应在UWB模块A时钟上的时间点记为T

为了降低时钟偏移的影响,可以采用双边双向测距方法,进行反向测量补偿,实现时间时钟偏移的消除。双边双向测距是单边双向测距的一种扩展测距方法,记录了两个往返的时间点,最后得到飞行时间,虽然增加了响应的时间,但会降低测距误差。图2是根据相关技术提供的另一种可选的测距定位处理方法的示意图,如图2所示,采用UWB模块A发射请求性质的脉冲信号,对应在UWB模块A时钟上的时间点记为T

TOF

故,TOF=(TOF

=(T

基于多边双向测距法可以有效获得较为准确的测距值,然而由于是仅对于两个定位模块之间进行计算,基础的多边双向测距法原理中未设计拓展方法,不利于提升定位效率,在实际应用场景中,减少定位时间是非常重要的,无法进行拓展会造成救援效率低下和局限性高的问题。

针对上述问题,本发明实施例提供了一种测距定位处理方法的方法实施例,需要说明的是,在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行,并且,虽然在流程图中示出了逻辑顺序,但是在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

图3是根据本发明实施例的测距定位处理方法,如图3所示,该方法包括如下步骤:

步骤S302,获取来自于主设备的第一时间信息,其中,上述第一时间信息是经由中继设备传输过来的;

步骤S304,对上述第一时间信息进行第一延时处理,得到第二时间信息;

步骤S306,将上述第二时间信息经由上述中继设备传输至上述主设备;

步骤S308,接收来自于上述主设备的第三时间信息,其中,上述第三时间信息是上述主设备对上述第二时间信息进行第二延时处理得到的,并经由上述中继设备传输过来的;

步骤S310,基于上述第三时间信息,采用多边双向测距法,计算得到目标距离。

通过上述步骤,可以实现基于中继设备提高定位灵活性、增强拓展性,进而增加定位准确性的目的,实现了降低局限性,提高灵活性和准确性的技术效果,进而解决了相关技术中存在的定位局限性高、拓展性低以及定位准确性差的技术问题。

需要说明的是,上述步骤S302至步骤S310的执行主体为从设备。

在本发明实施例提供的测距定位处理方法中,从设备对主设备进行定位搜索,首先从设备由中继设备中,获取来自于主设备的第一时间信息,从设备对第一时间信息进行第一延时处理,得到第二时间信息并通过中继设备发送给主设备,其次再接收来自于主设备的第三时间信息。最后,基于第三时间信息,采用多边双向测距法,计算得到目标距离。

可选地,上述第三时间信息可以为多种形式,例如,第三时间信息还包括经由的全部中继设备的标识信息。

需要说明的是,存在中继设备与从设备距离相近的情况,在上述情况中,从设备直接获得主设备发送的信号,并基于上述信号计算获得目标距离。

在一种可选的实施例中,上述获取来自于主设备的第一时间信息,包括:获取当前工作模式,其中,上述当前工作模式为主控模式或从控模式;若上述当前工作模式为上述从控模式,则获取来自于上述主设备的上述第一时间信息。

可以理解,在当前工作模式为从控模式,则作为从设备进行工作获取来自于主设备的上述第一时间信息。

可选地,上述当前工作模式为上述从控模式还可以包括,例如:确定响应来自主设备的信号后,切换在当前工作模式为从控模式,作为从设备进行工作。

可选地,上述获取来自于上述主设备的上述第一时间信息可以有多种方式,例如:在当前工作模式为从控模式情况下,可能受到多个主设备的求救信号。从设备可按照具体调度确定对哪一个主设备进行定位。

需要说明的是,主设备与从设备的物理硬件装置相同,进行请求时作为主设备工作,进行测距定位时作为从设备工作。从设备确定响应来自主设备的信号后,获取来自主设备的第一时间信息。并且在实际应用环境中,携带从设备的人员同样存在遇险的可能性,此时,由于与主设备的物理硬件装置相同,相关人员可立即切换当前工作模式作为主设备工作,向其他从设备发送请求信号。减少了相关人员携带的物体重量和物理体积,有利于在狭小恶劣环境中行动,便于救援工作的灵活开展。

在一种可选的实施例中,上述对上述第一时间信息进行第一延时处理,得到第二时间信息,包括:采用上述第一时间信息对从设备的初始时钟信息进行第一校正处理,得到第一时钟信息,其中,上述第一时间信息携带有上述主设备的初始时钟信息;基于上述第一时钟信息,获取上述第一延时处理对应的预设第一延时信息;基于上述第一时间信息和上述预设第一延时信息,得到上述第二时间信息。

可以理解,在接受到第一时间信息后,采用主设备的时钟信息对从设备的时钟信息进行校正,并由从设备中预设的第一延时信息,得到第二时间信息。

需要说明的是,在实际应用中可能存在多个从设备对于同一主设备进行测距定位,为了避免由于多个从设备的时钟信息的差异,导致传输冲突进而使得主设备无法响应,采用主设备的时钟信息对从设备的时钟信息进行校正。并且由于测距是基于多变双向测距法中的飞行时间进行计算,如果飞行时间偏差大就会导致测距定位的偏差很大,为了提升定位准确性,以主设备的时钟信息为基准,在接受到主设备的信息后,从设备对自身时钟进行校正。

在一种可选的实施例中,上述基于上述第三时间信息,采用多边双向测距法,计算得到目标距离,包括:

获取上述第三时间信息中来自于上述主设备的第一时间点,第二时间点,以及预设第二延时信息,其中,上述第一时间点为上述主设备发出上述第一时间信息的时间点,上述第二时间点为上述主设备接收到上述第二时间信息的时间点,上述预设第二延时信息为上述主设备对上述第二时间信息进行第二延时处理对应的预设时间;采用上述第三时间信息对上述第一时钟信息进行第二校正处理,得到第二时钟信息;基于上述第二时钟信息,确定发出上述第二时间信息的第三时间点,以及接收到上述第三时间信息的第四时间点;基于上述第三时间信息,上述第三时间点,以及上述第四时间点,采用多边双向测距法,得到上述目标距离。

可以理解,从设备获取来自主设备的第三时间信息,采用第三时间信息对从设备进行再次校正,并得到第二时钟信息,确定发出上述第二时间信息的第三时间点,以及接收到上述第三时间信息的第四时间点。最后,基于第三时间信息,第三时间点,以及第四时间点,从设备采用多边双向测距法进行计算,得到与主设备的目标距离。

需要说明的是,从设备在每次完成测距后,再次校准时钟,即每个测量周期都校准时钟以保证主从设备之间时钟最小偏差。为保证时钟精准度,需要对设备晶振校准。主、从设备的所有通信数据都带有系统时钟,在从设备丢失时间基准后,接收到主设备的任意数据,都可以校准自身时间,迅速恢复与主设备的正常通讯。

在一种可选的实施例中,在上述中继设备为多个的情况下,基于上述第三时间信息,上述第三时间点,以及上述第四时间点,采用多边双向测距法,确定上述目标距离,包括:获取上述中继设备的数量和预设第三延时信息,其中,上述预设第三延时信息为多个上述中继设备分别执行任意一个传输操作对应预设时间;基于上述第一时间点与上述第二时间点,计算上述第一时间点与上述第二时间点之间的时间差,作为第一周期信息;基于上述第三时间点与上述第四时间点,计算上述第三时间点与上述第四时间点之间的时间差,作为第二周期信息;通过如下方式,确定上述目标距离:

S=C×[(T

其中,T

可以理解,在实际应用环境中,存在主设备与从设备之间无法直接通讯的情况,需要经由多个中继设备,通过基于多边双向测距法进行扩展,在具有多个中继设备时,采用S=C×[(T

可选地,上述第三延时信息可以为多种,例如:上述第三延时信息可以存储于从设备中或存储于第三时间信息中,等等。

需要说明的是,在大跨度复杂环境中,通过放置多个中继设备继续扩展,中继设备作为便携设备,理论上可通过防止多个中继设备对整个搜救环境进行全覆盖,对各种恶劣环境性的适应性强。

在一种可选的实施例中,上述方法包括:获取上述主设备的高度信息;判断上述主设备的高度信息与从设备的高度信息是否相同;若上述主设备的高度信息与上述从设备的高度信息相同,则获取来自于上述主设备的第一时间信息。

可以理解,由于在实际环境中存在高度差问题,直接测距会导致目标距离为带有纵差的直线距离值。为了避免上述问题导致定位效率降低,首先,获取主设备的高度信息,对从设备当前的高度信息进行判断,若主设备的高度信息与从设备的高度信息相同,则视为主设备与从设备处于同一水平面中,可以进行测距定位,获取来自于主设备的第一时间信息。

可选地,上述高度信息的确定方式可以有多种,例如:通过获取设备当前气压值,确定对应的高度信息。

需要说明的是,为了避免由于存在高度差导致搜救人员在主设备的垂直方向上徘徊,影响搜救效率,从设备在高度不一致情况下,不进行目标距离的显示,然而在实际情况之中,可能存在建筑物的崩毁,如在同一层中地面具有高度差,难以做到高度完全一致,因此上述高度信息为可调范围值,对应不同的具体情况进行适应性变化。例如:高层建筑中每层的高度为3米,设置从设备与主设备之间的高度信息差值小于1米时,从设备显示目标距离。

图4是根据本发明实施例提供的另一种可选的测距定位处理方法的流程图,如图4所示,该方法包括如下步骤:

步骤S402,获取第一时间信息;

步骤S404,将上述第一时间信息经由中继设备传输至从设备;

步骤S406,接收来自于上述从设备的第二时间信息,其中,上述第二时间信息是经由上述中继设备传输过来的,上述第二时间信息是上述从设备对上述第一时间信息进行第一延时处理得到的;

步骤S408,对上述第二时间信息进行第二延时处理,得到第三时间信息;

步骤S410,上述第三时间信息经由上述中继设备传输至上述从设备,其中,上述第三时间信息用于上述从设备采用多边双向测距法,计算得到目标距离。

通过上述步骤,可以实现基于中继设备提高定位灵活性、增强拓展性,进而增加定位准确性的目的,实现了降低局限性,提高灵活性和准确性的技术效果,进而解决了相关技术中存在的定位局限性高、拓展性低以及准确性差的技术问题。

需要说明的是,上述步骤S402至步骤S410的执行主体为主设备。

在本发明实施例提供的测距定位处理方法中,主设备将第一时间信息经由中继设备传输至从设备,之后,接收来自于从设备的第二时间信息,主设备对第二时间信息进行第二延时处理,得到第三时间信息。再将上述第三时间信息经由中继设备传输至从设备。由从设备进行计算得到目标距离。

在一种可选的实施例中,上述对上述第二时间信息进行第二延时处理,得到第三时间信息,包括:确定发出上述第一时间信息的第一时间点,与接收到上述第二时间信息的第二时间点;获取上述第二延时处理对应的预设第二延时信息;基于上述第二时间信息,上述第一时间点,以及上述第二时间点,上述预设第二延时信息,得到上述第三时间信息。

可以理解,主设备确定发出第一时间信息的第一时间点,与接收到第二时间信息的第二时间点,主设备中预设有第二延时信息于第二延时处理相对应,基于第二时间信息,第一时间点,以及第二时间点,预设第二延时信息,主设备得到第三时间信息。

需要说明的是,主设备发送的任意信息均带有主设备本身的时钟信息,便于从设备在接收到来自主设备的任意信息后及时校正时钟信息,便于提高测距正确性以及定位效率。

图5是根据本发明实施例提供的再一种可选的测距定位处理方法的流程图,如图5所示,该方法包括如下步骤:

步骤S502,主设备发送第一时间信息至中继设备;

步骤S504,上述中继设备将上述第一时间信息传输至从设备;

步骤S506,上述从设备对上述第一时间信息进行第一延时处理,得到第二时间信息,将上述第二时间信息发送至上述中继设备;

步骤S508,上述中继设备将上述第二时间信息传输至上述主设备;

步骤S510,上述主设备对上述第二时间信息进行第二延时处理,得到第三时间信息,将上述第三时间信息发送至上述中继设备;

步骤S512,上述中继设备将上述第三时间信息传输至上述从设备;

步骤S514,上述从设备采用多边双向测距法,基于上述第三时间信息,计算得到目标距离。

通过上述步骤,可以实现基于中继设备提高定位灵活性、增强拓展性,进而增加定位准确性的目的,实现了降低局限性,提高灵活性和准确性的技术效果,进而解决了相关技术中存在的定位局限性高、拓展性低以及准确性差的技术问题。

需要说明的是,上述步骤S502至步骤S514执行主体为从设备,中继设备,以及主设备。

在本发明实施例提供的测距定位处理方法中,首先,由主设备发送第一时间信息至中继设备主设备发送第一时间信息至中继设备,其次,中继设备将第一时间信息传输至从设备,再由从设备对第一时间信息进行第一延时处理,得到第二时间信息,将第二时间信息发送至中继设备。中继设备继续将第二时间信息传输至主设备,之后,由主设备对第二时间信息进行第二延时处理,得到第三时间信息,将第三时间信息发送至中继设备。中继设备将第三时间信息传输至从设备,从设备采用多边双向测距法,基于第三时间信息,计算得到目标距离。

基于上述实施例和可选实施例,本发明提出一种可选实施方式,为了便于理解继续进行具体举例,例如:图6是根据本发明实施例提供的一种可选的测距定位处理方法的示意图,如图6所示,1个主设备记为A,1个从设备记为B,1个中继设备记为R,采用UWB技术进行通信。

主设备在其时钟上的第一时间点,记为T

由上述获得的T

TOF

TOF

故TOF=(TOF

=[(T

=(T

=[(T

则S=C×[(T

其中,TOF

基于上述方法,图7是根据本发明实施例提供的另一种可选的测距定位处理方法的示意图,如图7所示,对于1个主设备,N个从设备,M个中继设备进行测距定位的示意,在大跨度空间应用场景中,主设备不能直达从属设备,无法直接测距。通过增加中继设备,扩展设备测距范围。对中继设备的处理时间进行设定,保证每个中继设备的处理时间都为T

TOF

TOF

故TOF=(TOF

=[(T

=(T

=[(T

则S=Cx[(T

其中,M为中继设备的数量,TOF

上述主设备在同一时间仅响应同一从设备,图8是根据本发明实施例提供的一种可选的测距定位处理方法的响应关系示意图,如图8所示,不同的从设备对应有不同的识别信息,主设备中由多个响应周期分别对应着不同的识别信息,在同一响应周期内,仅对一个从设备进行响应。

采用上述主设备对从设备的响应方式使得,设备时钟非常重要,如果出现很大偏差,不但影响设备功耗,更会导致定位失败。设备时钟以主设备为基准,在从设备添加到系统中,校准从设备的时钟信息与主设备相同,从而保证在主设备在对应响应周期时,对应的从设备能准确接收并做出应答,从而完成测距功能。从设备在每次完成测量后,再次校准自身时钟,即每个测量周期都校准时钟以保证主、从设备之间时钟最小偏差。为保证时钟精准度,需要对设备晶振校准。主、从设备的所有通信数据都带有主设备的时钟信息,在从设备丢失时间基准后,接收到主设备的任意信息,都可以校准自身时钟,迅速恢复与主设备的正常通讯。

由上述可选实施方式至少实现以下任意一种效果:对开展定位的环境要求低,无需基础建设,现场可实现快速人员定位;解决在大跨度复杂环境中的测距扩展,通过人员随身携带并放置的中继设备实现测距延伸扩展,当从设备和主设备在同一平面,则可快速获取与主设备的直线距离,提升定位效率。采用UWB超宽带技术进行信息的传输,与消防现有通信频段分开,解决了室内通信数据丢失数据包问题和抗干扰能力。

需要说明的是,在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行,并且,虽然在流程图中示出了逻辑顺序,但是在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

在本发明实施例中还提供了一种测距定位处理系统,以下对本发明实施例提供的测距定位处理系统进行介绍。

图9是根据本发明实施例提供的测距定位处理系统的结构框图,如图9所示,该系统包括:主设备902、中继设备904、从设备906,面对该系统进行说明。

主设备902,发送第一时间信息至中继设备904;

上述中继设备904,与上述主设备902连接,用于将上述第一时间信息传输至从设备906;

上述从设备906,与上述中继设备904连接,用于对上述第一时间信息进行第一延时处理,得到第二时间信息,将上述第二时间信息发送至上述中继设备904;

上述中继设备904,与上述从设备906连接,还用于将上述第二时间信息传输至上述主设备902;

上述主设备902,还用于对上述第二时间信息进行第二延时处理,得到第三时间信息,将上述第三时间信息发送至上述中继设备904;

上述中继设备904,还用于将上述第三时间信息传输至上述从设备906;

上述从设备906,还用于采用多边双向测距法,基于上述第三时间信息,计算得到目标距离。

本发明实施例提供的一种测距定位处理系统中,通过设置主设备902,发送第一时间信息至上述中继设备904;上述中继设备904,与上述主设备902连接,用于将上述第一时间信息传输至从设备906;上述从设备906,与上述中继设备904连接,用于对上述第一时间信息进行第一延时处理,得到第二时间信息,将上述第二时间信息发送至上述中继设备904;上述中继设备904,与上述从设备906连接,还用于将上述第二时间信息传输至上述主设备902;上述主设备902,还用于对上述第二时间信息进行第二延时处理,得到第三时间信息,将上述第三时间信息发送至上述中继设备904;上述中继设备904,还用于将上述第三时间信息传输至上述从设备906;上述从设备906,还用于采用多边双向测距法,基于上述第三时间信息,计算得到目标距离。达到了基于中继设备提高定位灵活性、增强拓展性,进而增加定位准确性的目的,实现了降低局限性,提高灵活性和准确性的技术效果,进而解决了相关技术中存在的定位局限性高、拓展性低以及定位准确性差的技术问题。

基于上述实施例和可选实施例,本发明提出一种可选实施方式。为了便于理解,采用具体应用场景进行举例,例如:图10是根据本发明实施例提供的一种可选的测距定位处理系统的应用示意图,如图10所示,在一个多层高楼中发生险情,消防人员在进入火灾现场时,随身佩戴测距定位处理系统,原则上,每人除去定位设备(可作为主设备或从设备)外,还应至少携带1个中继设备。以图10中的现场环境为准,消防人员在搜救路线中和出入口,如对地下室每一层安全出口位置放一台中继设备,又如地上垂直7层距离(约为30米)放置一台中继设备,要求在视距(无遮挡)范围内设置中继设备,保证正常传输。

图11是根据本发明实施例提供的另一种可选的测距定位处理系统的应用示意图,在进入火灾现场水平面后,无遮挡环境中设置中继设备,建立传输方式,如在无遮挡条件下以80米至100米为间隙放置中继设备,若为狭窄拐弯环境,则在每个拐弯处放置一台中继设备,中继设备与下一个中继设备之间必须为可视状态(无遮挡)。

当消防人员发生危险,主设备可将报警信息和位置信息通过进攻路径上部署的中继设备转发给外部搜救人员,搜救人员的定位设备接收到报警信息后,确认并搜救,从设备会显示距离报警人员的高度和距离,若非统一水平面,搜救人员需要根据设备的指示相对高度从消防人员的进攻入口进入,达到与报警设备统一的高度,达到同一高度后,从设备会显示距离主设备的直线距离。图12是根据本发明实施例提供的一种可选的测距定位处理系统的测距示意图,如图12所示,从设备上显示有测距信息提示相关人员,在未到达与主设备同一高度时,从设备不显示距离信息,用以提示人员进行垂直方向上的搜索。图13是根据本发明实施例提供的另一种可选的测距定位处理系统的测距示意图,如图13所示,从设备通过1个或多个中继设备转发给主设备,从设备显示出距离本身最近的搜救设备编号,若无中继设备信息,表示搜救人员已在主设备的测距范围内。图13中还表明,可以显示高度状态和高度误差,提示消防员主设备位于从设备的上方或下方,例如:图13中从设备显示有高度信息为±0.5米时,即可认为在同一楼层。图14是根据本发明实施例提供的另一种可选的测距定位处理系统的定位示意图,如图14所示,如下图从设备以1点位为中心,向左,向右,向后,向前四个方向分别移动若干米,搜救人员可根据十字操作法进行定位搜救,从距离变化中判断出主设备的方向位置。

在本实施例中还提供了一种测距定位处理装置,该装置用于实现上述实施例及优选实施方式,已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的,术语“模块”“装置”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现,但是硬件,或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。

根据本发明实施例,还提供了一种用于实施测距定位处理方法的装置实施例,图15是根据本发明实施例的一种测距定位处理装置的示意图,如图15所示,上述测距定位处理装置,包括第一获取模块1502、第一处理模块1504,第一发送模块1506,第一接收模块1508,第一计算模块1510,下面对该装置进行说明。

第一获取模块1502,用于获取来自于主设备的第一时间信息,其中,上述第一时间信息是经由中继设备传输过来的;

第一处理模块1504,与第一获取模块1502连接,用于对上述第一时间信息进行第一延时处理,得到第二时间信息;

第一发送模块1506,与第一处理模块1504连接,用于将上述第二时间信息经由上述中继设备传输至上述主设备;

第一接收模块1508,与第一发送模块1506连接,用于接收来自于上述主设备的第三时间信息,其中,上述第三时间信息是经由中继设备传输过来的;

第一计算模块1510,与第一接收模块1508连接,用于基于上述第三时间信息,采用多边双向测距法,计算得到目标距离。

本发明实施例提供的一种测距定位处理装置中,通过设置第一获取模块1502,用于获取来自于主设备的第一时间信息,其中,上述第一时间信息是经由中继设备传输过来的;第一处理模块1504,与第一获取模块1502连接,用于对上述第一时间信息进行第一延时处理,得到第二时间信息;第一发送模块1506,与第一处理模块1504连接,用于将上述第二时间信息经由上述中继设备传输至上述主设备;第一接收模块1508,与第一发送模块1506连接,用于接收来自于上述主设备的第三时间信息,其中,上述第三时间信息是经由中继设备传输过来的;第一计算模块1510,与第一接收模块1508连接,用于基于上述第三时间信息,采用多边双向测距法,计算得到目标距离。达到了基于中继设备提高定位灵活性、增强拓展性,进而增加定位准确性的目的,实现了降低局限性,提高灵活性和准确性的技术效果,进而解决了相关技术中存在的定位局限性高、拓展性低以及定位准确性差的技术问题。

根据本发明实施例,还提供了另一种用于实施测距定位处理方法的装置实施例,上述测距定位处理装置,包括第二获取模块1602、第二发送模块1604,第二接收模块1606,第二处理模块1608,第三发送模块1610,下面对该装置进行说明。

第二获取模块1602,用于获取第一时间信息;

第二发送模块1604,与第二获取模块1602连接,用于将上述第一时间信息经由中继设备传输至从设备;

第二接收模块1606,与第二发送模块1604连接,用于接收来自于上述从设备的第二时间信息,其中,上述第二时间信息是经由上述中继设备传输过来的,上述第二时间信息是上述从设备对上述第一时间信息进行第一延时处理得到的;

第二处理模块1608,与第二接收模块1606连接,用于对上述第二时间信息进行第二延时处理,得到第三时间信息;

第三发送模块1610,与第二处理模块1608连接,用于将上述第三时间信息经由上述中继设备传输至上述从设备,其中,上述第三时间信息用于上述从设备采用多边双向测距法,计算得到目标距离。

本发明实施例提供的一种测距定位处理装置中,通过设置第二获取模块1602,用于获取第一时间信息;第二发送模块1604,与第二获取模块1602连接,用于将上述第一时间信息经由中继设备传输至从设备;第二接收模块1606,与第二发送模块1604连接,用于接收来自于上述从设备的第二时间信息,其中,上述第二时间信息是经由上述中继设备传输过来的,上述第二时间信息是上述从设备对上述第一时间信息进行第一延时处理得到的;第二处理模块1608,与第二接收模块1606连接,用于对上述第二时间信息进行第二延时处理,得到第三时间信息;第三发送模块1610,与第二处理模块1608连接,用于将上述第三时间信息经由上述中继设备传输至上述从设备,其中,上述第三时间信息用于上述从设备采用多边双向测距法,计算得到目标距离。达到了基于中继设备提高定位灵活性、增强拓展性,进而增加定位准确性的目的,实现了降低局限性,提高灵活性和准确性的技术效果,进而解决了相关技术中存在的定位局限性高、拓展性低以及定位准确性差的技术问题。

根据本发明实施例,还提供了另一种用于实施测距定位处理方法的装置实施例,上述测距定位处理装置,包括第四发送模块1702、第五发送模块1704,第三处理模块1706,第六发送模块1708,第四处理模块1710,第七发送模块1712,第二计算模块1714,下面对该装置进行说明。

第四发送模块1702,用于主设备发送第一时间信息至中继设备;

第五发送模块1704,与第四发送模块1702连接,用于上述中继设备将上述第一时间信息传输至从设备;

第三处理模块1706,与第五发送模块1704连接,用于上述从设备对上述第一时间信息进行第一延时处理,得到第二时间信息,将上述第二时间信息发送至上述中继设备;

第六发送模块1708,与第三处理模块1706连接,用于上述中继设备将上述第二时间信息传输至上述主设备;

第四处理模块1710,与第六发送模块1708连接,用于上述主设备对上述第二时间信息进行第二延时处理,得到第三时间信息,将上述第三时间信息发送至上述中继设备;

第七发送模块1712,与第四处理模块1710连接,用于上述中继设备将上述第三时间信息传输至上述从设备;

第二计算模块1714,与第七发送模块1712连接,用于上述从设备采用多边双向测距法,基于上述第三时间信息,计算得到目标距离。

需要说明的是,上述各个模块是可以通过软件或硬件来实现的,例如,对于后者,可以通过以下方式实现:上述各个模块可以位于同一处理器中;或者,上述各个模块以任意组合的方式位于不同的处理器中。

此处需要说明的是,上述第一获取模块1502、第一处理模块1504,第一发送模块1506,第一接收模块1508,第一计算模块1510对应于实施例中的步骤S302至步骤S310,上述模块与对应的步骤所实现的实例和应用场景相同,但不限于上述实施例所公开的内容。需要说明的是,上述模块作为装置的一部分可以运行在计算机终端中。

需要说明的是,本实施例的可选或优选实施方式可以参见实施例中的相关描述,此处不再赘述。

上述测距定位处理装置还可以包括处理器和存储器,上述第一获取模块1502、第一处理模块1504,第一发送模块1506,第一接收模块1508,第一计算模块1510等均作为程序单元存储在存储器中,由处理器执行存储在存储器中的上述程序单元来实现相应的功能。

处理器中包含内核,由内核去存储器中调取相应的程序单元。内核可以设置一个或以上。存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器,随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式,如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM),存储器包括至少一个存储芯片。

本发明实施例提供了一种非易失性存储介质,其上存储有程序,该程序被处理器执行时实现测距定位处理方法。

本发明实施例提供了一种电子设备,该电子设备包括处理器、存储器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序,处理器执行程序时实现以下步骤:获取来自于主设备的第一时间信息,其中,上述第一时间信息是经由中继设备传输过来的;对上述第一时间信息进行第一延时处理,得到第二时间信息;将上述第二时间信息经由上述中继设备传输至上述主设备;接收来自于上述主设备的第三时间信息,其中,上述第三时间信息是上述主设备对上述第二时间信息进行第二延时处理得到的,并经由上述中继设备传输过来的;基于上述第三时间信息,采用多边双向测距法,计算得到目标距离。本文中的设备可以是服务器、PC等。

本发明还提供了一种计算机程序产品,当在数据处理设备上执行时,适于执行初始化有如下方法步骤的程序:获取来自于主设备的第一时间信息,其中,上述第一时间信息是经由中继设备传输过来的;对上述第一时间信息进行第一延时处理,得到第二时间信息;将上述第二时间信息经由上述中继设备传输至上述主设备;接收来自于上述主设备的第三时间信息,其中,上述第三时间信息是上述主设备对上述第二时间信息进行第二延时处理得到的,并经由上述中继设备传输过来的;基于上述第三时间信息,采用多边双向测距法,计算得到目标距离。

本领域内的技术人员应明白,本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

在一个典型的配置中,计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。

存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器,随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式,如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。存储器是计算机可读介质的示例。

计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括,但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带,磁带磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质,可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定,计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media),如调制的数据信息和载波。

还需要说明的是,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

本领域技术人员应明白,本发明的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此,本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

以上仅为本发明的实施例而已,并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的权利要求范围之内。

技术分类

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