本發(fā)明涉及通信技術領域,尤其涉及一種定位方法、相關設備及系統(tǒng)。
背景技術:
隨著通信技術的發(fā)展,設備對獲取自身所處的位置坐標的需求越來越多。人們的衣、食、住、行與位置坐標之間的關系越來越密切。
現(xiàn)有技術中,在開車的情況下或有遮擋的環(huán)境下,設備采用GPS進行定位非常不穩(wěn)定,定位精度較差,原因在于:GPS信號功率較弱,穿透能力差,容易受周圍環(huán)境影響。
并且,目前的定位技術中,室內(nèi)室外定位技術銜接的不是很順暢,例如藍牙、WIFI、紅外等在戶外或者駕車行駛中所起到的定位作用較差。
對WIFI定位而言,由于WIFI收發(fā)器的覆蓋范圍小,一般為半徑90米以內(nèi)的區(qū)域,而且很容易受到其他信號的干擾,在戶外或駕車行駛的環(huán)境下定位精度容易受到影響。
對于紅外線定位而言,紅外線具有相對較高的室內(nèi)定位精度,但是由于光線不能穿過障礙物,使得紅外射線僅能視距傳播,在戶外或駕車行駛的情況下難以采用紅外線進行定位。
對于藍牙定位而言,在復雜的空間環(huán)境中,藍牙系統(tǒng)的穩(wěn)定性較差,受噪聲信號干擾較大,在戶外或駕車行駛的情況下的定位不穩(wěn)定。
綜上所述,需要尋求一種新的定位方法,以提高定位精度。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明實施例提供一種定位方法、相關設備及系統(tǒng),用以提高定位精度。
本發(fā)明實施例提供的具體技術方案如下:
第一方面,本發(fā)明實施例提供了一種定位方法,包括:
若確定第一設備通過定位成功獲得位置坐標,獲取所述第一設備定位獲得的所述第一設備的位置坐標,以及獲取第二設備定位獲得的所述第二設備的位置坐標,根據(jù)所述第二設備的位置坐標以及所述第一設備的位置坐標確定所述第一設備修正后的位置坐標;
若確定所述第一設備通過定位獲得位置坐標失敗,獲取所述第二設備定位獲得的所述第二設備的位置坐標,根據(jù)所述第二設備的位置坐標確定所述第一設備修正后的位置坐標。
第二方面,本發(fā)明實施例提供了一種定位裝置,包括:
第一處理模塊,用于若確定第一設備通過定位成功獲得位置坐標,獲取所述第一設備定位獲得的所述第一設備的位置坐標,以及獲取第二設備定位獲得的所述第二設備的位置坐標,根據(jù)所述第二設備的位置坐標以及所述第一設備的位置坐標確定所述第一設備修正后的位置坐標;
第二處理模塊,用于若確定所述第一設備通過定位獲得位置坐標失敗,獲取所述第二設備定位獲得的所述第二設備的位置坐標,根據(jù)所述第二設備的位置坐標確定所述第一設備修正后的位置坐標。
第三方面,本發(fā)明實施例提供了一種設備,包括所述的裝置,所述設備為所述第一設備或所述第二設備。
第四方面,本發(fā)明實施例提供了一種定位系統(tǒng),包括:
第二設備,用于定位獲得所述第二設備的位置坐標,將所述第二設備的位置坐標發(fā)送給第一設備;
所述第一設備,用于獲取所述第一設備定位獲得所述第一設備的位置坐標,以及獲取所述第二設備發(fā)送的所述第二設備的位置坐標,根據(jù)所述第二設備的位置坐標以及所述第一設備的位置坐標,確定所述第一設備修正后的位置坐標。
基于上述技術方案,本發(fā)明實施例中,在確定第一設備定位成功獲得位置坐標的情況下,獲取第一設備定位獲得的第一設備的位置坐標以及獲取第二設備定位獲得的第二設備的位置坐標,采用第二設備的位置坐標對第一設備的位置坐標進行修正,確定第一設備修正后的位置坐標,從而可以在第一設備的定位效果欠佳的情況下,通過第二設備的位置坐標對第一設備的位置坐標進行修正,達到提高第一設備的定位準確性的目的;在確定第一設備通過定位獲得位置坐標失敗的情況下,根據(jù)第二設備定位獲得的位置坐標確定第一設備修正后的位置坐標,從而在第一設備無法定位的情況下仍可以根據(jù)第二設備的位置坐標確定第一設備的位置坐標。
附圖說明
圖1為本發(fā)明實施例中定位過程示意圖;
圖2為本發(fā)明實施例中輔助定位流程示意圖;
圖3為本發(fā)明實施例中力臂理論示意圖;
圖4為本發(fā)明實施例中冪函數(shù)的示意圖;
圖5為本發(fā)明實施例中輔設備的結構示意圖;
圖6為本發(fā)明實施例中定位信號處理模塊的結構示意圖;
圖7為本發(fā)明實施例中數(shù)據(jù)收發(fā)模塊的結構示意圖;
圖8為本發(fā)明實施例中天線模塊的結構示意圖;
圖9為本發(fā)明實施例中定位裝置的結構示意圖。
具體實施方式
為了使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚,下面將結合附圖對本發(fā)明作進一步地詳細描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例,而不是全部的實施例?;诒景l(fā)明中的實施例,本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例,都屬于本發(fā)明保護的范圍。
為了提供定位精度,本發(fā)明實施例提供了一種定位方法,該方法的主要思路是在第一設備定位的過程中,采用第二設備定位的位置坐標對第一設備的定位位置坐標進行修正,以提高定位精度。
下面結合說明書附圖對本發(fā)明實施例作進一步詳細描述。應當理解,此處所描述的實施例僅用于說明和解釋本發(fā)明,并不用于限定本發(fā)明。
以下實施例中,假設需要確定第一設備準確的位置坐標,第二設備定位獲得位置坐標用于輔助確定第一設備準確的位置坐標。
以下實施例中,第一設備與第二設備均具有通過定位獲得自身的位置坐標的能力,且第一設備所采用的定位方式,與第二設備所采用的定位方式相同。并且,第一設備與第二設備的位置坐標的來源于同一定位系統(tǒng)。
例如,若第一設備通過全球定位系統(tǒng)(Global Positioning System,GPS)定位獲得第一設備的位置坐標,則第二設備也需要通過GPS定位獲得第二設備的位置坐標,且第一設備的位置坐標與第二設備的位置坐標通過同一個衛(wèi)星定位獲得。
本發(fā)明實施例中,如圖1所示,定位過程具體如下:
步驟101:若確定第一設備通過定位成功獲得位置坐標,獲取所述第一設備定位獲得的所述第一設備的位置坐標,以及獲取第二設備定位獲得的所述第二設備的位置坐標,根據(jù)所述第二設備的位置坐標以及所述第一設備的位置坐標確定所述第一設備修正后的位置坐標。
其中,所述第一設備的位置坐標與所述第二設備的位置坐標通過同一定位系統(tǒng)獲得。
具體地,若執(zhí)行圖1所示的定位過程的為第一設備,第一設備通過定位成功獲得位置坐標,或者,第一設備無法定位,即通道定位獲得位置坐標失敗。第一設備獲取第二設備定位獲得的所述第二設備的位置坐標的過程為:第一設備接收第二設備發(fā)送的第二設備的位置坐標,第二設備的位置坐標為第二設備通過定位獲得。
具體地,若執(zhí)行圖1所示的定位過程的為第二設備,則第二設備獲取第一設備的定位結果的過程為:第二設備接收第一設備通過定位成功獲得的位置坐標,或者,第二設備接收第一設備發(fā)送的定位獲得位置坐標失敗的信息。第二設備獲取第二設備的位置坐標的過程為:第二設備通過定位獲得第二設備的位置坐標。
需要說明的是,執(zhí)行圖1所示的定位過程的也可以是除第一設備和第二設備之外的其它設備,稱為第三設備,則第三設備接收第一設備發(fā)送的該第一設備定位獲得的位置坐標,或者接收第一設備發(fā)送的通過定位獲得位置坐標失敗的信息,以及接收第二設備發(fā)送的該第二設備定位獲得位置坐標。
步驟102:若確定所述第一設備通過定位獲得位置坐標失敗,獲取所述第二設備定位獲得的所述第二設備的位置坐標,根據(jù)所述第二設備的位置坐標確定所述第一設備修正后的位置坐標。
一個具體實施方式中,若確定所述第一設備通過定位成功獲得所述第一設備的位置坐標,根據(jù)所述第一設備的位置坐標、所述第二設備的位置坐標、所述第一設備對應的第一權重系數(shù)以及所述第二設備對應的第二權重系數(shù),確定所述第一設備修正后的位置坐標。
一個具體實施方式中,在僅有一個第二設備輔助第一設備定位的情況下,所述第一權重系數(shù)與所述第二權重系數(shù)的和值為一。
需要說明的是,由于衛(wèi)星距離與第一設備之間的距離和衛(wèi)星距離第二設備的距離之間的差值可以忽略不計,可以不采用第一設備與第二設備之間的距離值對第一設備的位置坐標或第二設備的位置坐標進行調(diào)整,當然為了提高定位的精度度,也可以采用第一設備與第二設備之間的距離值對第一設備的位置坐標或第二設備的位置坐標進行調(diào)整。
一個具體實施方式中,若確定所述第一設備接收定位信號的信號強度大于所述第二設備接收定位信號的信號強度,采用所述第一設備與所述第二設備之間距離值對所述第二設備的位置坐標進行調(diào)整;
若確定所述第一設備接收定位信號的信號強度不大于所述第二設備接收定位信號的信號強度,采用所述第一設備與所述第二設備之間的距離對所述第一設備的位置坐標進行調(diào)整。
一個具體實施方式中,通過比較第一設備接收定位信號的信號強度以及第二設備接收定位信號的信號強度,確定第一設備的位置坐標以及第二設備的位置坐標的主次地位,進而根據(jù)確定的主次地位計算第一設備修正后的位置坐標,具體如下:
若確定所述第一設備接收定位信號的信號強度大于所述第二設備接收定位信號的信號強度,采用所述第一設備與所述第二設備之間的距離值對所述第二設備的位置坐標進行調(diào)整后,根據(jù)所述第一設備的位置坐標、調(diào)整后的所述第二設備的位置坐標、所述第一權重系數(shù)以及所述第二權重系數(shù),確定所述第一設備修正后的位置坐標,其中,所述第一權重系數(shù)大于所述第二權重系數(shù);
否則,則采用所述第一設備與所述第二設備之間的距離值,對所述第一設備的位置坐標進行調(diào)整后,根據(jù)調(diào)整后的所述第一設備的位置坐標、所述第二設備的位置坐標、所述第一權重系數(shù)以及所述第二權重系數(shù),確定所述第一設備修正后的位置坐標,其中,所述第一權重系數(shù)小于所述第二權重系數(shù)。
一個具體實現(xiàn)中,由基站根據(jù)觀察到達時間差(Observed Time Difference of Arrival,OTDOA)定位原理,計算出第一設備與第二設備之間的距離。具體地,通過國際標準化組織3GPP在LTE協(xié)議中的OTDOA定位方法確定第一設備的粗略位置坐標以及第二設備的粗略位置坐標,采用OTDOA定位方法確定的第一設備和第二設備的粗略位置坐標,與本發(fā)明實施例中定位得到的第一設備的位置坐標和第二設備的位置坐標所采用的坐標系相同,將第一設備的粗略位置坐標與第二設備的粗略位置坐標的差值確定為第一設備與第二設備之間的距離值。
假設第一設備的位置坐標表示為(X1,Y1,Z1),第二設備的位置坐標表示為(X2,Y2,Z2),通過OTDOA定位方法得到的第一設備的粗略位置坐標為(X11,Y11,Z11),通過OTDOA定位方法得到的第一設備的粗略位置坐標為(X22,Y22,Z22),以第一設備為起始點,則第一設備與第二設備的位置坐標之間的差值,即第一設備與第二設備之間的距離值,本文也稱為補償坐標,可表示為公式1:
則對所述第二設備的位置坐標進行調(diào)整,表示為公式2:
則對所述第一設備的位置坐標進行調(diào)整,表示為公式3:
例如,如圖2所示,輔助定位流程具體如下:根據(jù)第一設備的定位結果判斷第一設備是否能夠定位;若不能,則根據(jù)第二設備的位置坐標確定第一設備最終的位置坐標;若能,則進一步判斷第一設備接收到的定位信號的強度,是否高于第二設備接收到的定位信號的強度,若高于,則以第一設備的定位獲得的第一設備的位置坐標為主,以第二設備的位置坐標為輔,確定第一設備修正后的位置坐標;若低于,則以第二設備的位置坐標為主,以第一設備的位置坐標為輔,確定第一設備修正后的位置坐標。
一個具體實施方式中,根據(jù)所述第一設備的位置坐標以及所述第二設備的位置坐標,確定所述第一設備修正后的位置坐標,具體過程如下:計算所述第一權重系數(shù)與所述第一設備的位置坐標的乘積得到第一乘積值,以及計算第二權重系數(shù)與所述第二設備的位置坐標的乘積得到第二乘積值,根據(jù)所述第一乘積值以及所述第二乘積值確定所述第一設備最終的位置坐標。
該具體實施方式中,假設第一權重系數(shù)表示為β1,第二權重系數(shù)表示為β2,則確定第一設備最終的位置坐標的過程表示為公式4所示:
需要說明的是,公式4中是采用第一設備與第二設備之間的距離值對第二設備的位置坐標進行調(diào)整的情況,若不對第二設備的位置坐標進行調(diào)整,則公式4可表示為:
一個具體實施方式中,根據(jù)所述第一設備的位置坐標、所述第二設備的位置坐標、所述第一權重系數(shù)以及所述第二權重系數(shù),確定所述第一設備修正后的位置坐標,具體過程如下:計算所述第一權重系數(shù)與所述第一設備的位置坐標的乘積得到第一乘積值,以及計算第二權重系數(shù)與所述第二設備的位置坐標的乘積得到第二乘積值,根據(jù)所述第一乘積值以及所述第二乘積值確定所述第一設備修正后的位置坐標。
該具體實施方式中,確定第一設備修正后的位置坐標的過程表示為公式5所示:
需要說明的是,公式5中是采用第一設備與第二設備之間的距離值對第一設備的位置坐標進行調(diào)整的情況,若不對第一設備的位置坐標進行調(diào)整,則公式5可表示為:
本發(fā)明實施例中,若確定所述第一設備的定位精度高于所述第二設備的定位精度,則配置所述第一權重系數(shù)大于所述第二權重系數(shù);若確定所述第一設備的定位精度低于所述第二設備的定位精度,則配置所述第一權重系數(shù)小于所述第二權重系數(shù)。
一個具體實施方式中,確定第一權重系數(shù)以及第二權重系數(shù)的過程具體如下:
根據(jù)第一設備硬件系統(tǒng)的第一飽和功率、所述第一飽和功率對應的第一定位精度、所述第一設備定位需要滿足的第一最低功率、所述第一最低功率對應的第二定位精度以及所述第一設備接收定位信號的功率,確定所述第一設備接收定位信號的功率對應的第三定位精度;
根據(jù)所述第二設備硬件系統(tǒng)的第二飽和功率、所述第二飽和功率對應的第四定位精度、所述第二設備定位需要滿足的第二最低功率、所述第二最低功率對應的第五定位精度以及所述第二設備接收定位信號的功率,確定所述第二設備接收定位信號的功率對應的第六定位精度;
計算所述第三定位精度和所述第六定位精度和,將所述第六定位精度與所得的和值的比值,確定為所述第一權重系數(shù),將所述第三定位精度與所得的和值的比值,確定為所述第二權重系數(shù)。
其中,所述第一參數(shù)與所述第一設備接收定位信號的功率成反比例關系,與第一權重系數(shù)成正比例關系;所述第二參數(shù)與所述第二設備接收定位信號的功率成反比例關系,與第二權重系數(shù)成正比例關系。
以下對權重系數(shù)的確定原理以及確定過程進行說明。
接收信號功率與傳輸距離成反相關,其關系如公式6所示:
其中,PR是定位信號的接收功率,PT表示定位信號的發(fā)射功率,r表示收發(fā)單元之間的距離,n表示傳播因子,傳播因子的數(shù)值大小取決于傳播環(huán)境。以GPS定位為例,GPS衛(wèi)星距離第一設備和第二設備設備的距離差可以忽略不計,且GPS衛(wèi)星對第一設備和第二設備的發(fā)射功率是相同的,因此第一設備和第二設備各自的接收功率主要受傳播因子影響,并且傳播因子還進一步影響第一設備以及第二設備的定位精度。
定位精度的大小決定著定位獲得的位置坐標的準確度。當?shù)谝辉O備和第二設備的定位精度相同時,第一設備對應的第一權重系數(shù)與第二設備對應的第二權重系數(shù)相等;當?shù)谝辉O備的定位精度高于第二設備的定位精度時,第一設備對應的第一權重系數(shù)大于第二設備對應的第二權重系數(shù);反之,當?shù)谝辉O備的定位精度低于第二設備的定位精度時,第一設備對應的第一權重系數(shù)小于第二設備對應的第二權重系數(shù)。
鑒于此,引入物理學中的力臂模型來研究信號功率在精度修正算法中的權重關系。力臂理論如圖3所示,表示為公式7所示:
F1L1=F2L2 (7)
其中,L1表示第一力臂的長度,F(xiàn)1表示第一力臂上的作用力,L2表示第二力臂的長度,F(xiàn)2表示第二力臂上的作用力。
利用力臂模型確定第一權重系數(shù)以及第二權重系數(shù),假設用于表征第一設備的定位精度的數(shù)值p1等效于第一力臂上的作用力F1的大小,假設用于表征第二設備的定位精度的數(shù)值p2等效于第二力臂上的作用力F2的大小。并假設第一權重系數(shù)β1等效為第一力臂的長度L1的歸一化,假設第二權重系數(shù)β2等效為第二力臂的長度L2的歸一化,點(平衡點)即為第一權重系數(shù)與第二權重系數(shù)的分割點。則根據(jù)公式7可得到公式8:
p1β1=p2β2且β1+β2=1 (8)
根據(jù)公式8可得到公式9:
根據(jù)公式6可知,GPS接收設備的定位精度主要受傳播因子n的影響,且定位精度與傳播因子成正相關,即GPS接收設備所處的環(huán)境越惡劣,傳播因子n越大,定位精度越差,定位精度的數(shù)值越大;反之,定位精度越好,定位精度的數(shù)值越小。根據(jù)公式6得知,接收信號功率與定位精度數(shù)值成反相關,表示為
假設GPS接收設備能夠正常工作,當定位信號的接收功率PR大于設定閾值時,GPS接收設備會自動調(diào)節(jié)進入基帶解調(diào)的信號功率,避免信號過大造成信號飽和而失真;當定位信號的接收功率PR非常微弱時,GPS接收設備會自動調(diào)節(jié)進入基帶解調(diào)的信號功率,使能夠滿足正常工作需求。同時,定位精度數(shù)值p相對定位信號的接收功率PR是單調(diào)遞減的,在一定范圍內(nèi)定位精度隨定位信號的接收功率的變化較為劇烈,尤其在接收信號功率PR較弱時表現(xiàn)更為明顯。綜上,引入如圖4所示的冪函數(shù)來表征定位精度與定位信號的接收功率兩者之間的關系。該冪函數(shù)一般表示為公式10所示:
在公式10中引入定位精度以及定位信號的接收功率后,可表示為公式11所示:
GPS接收設備可以直接獲取定位信號的接收功率的大小,GPS接收設備硬件系統(tǒng)的飽和功率表示為PH,該飽和功率對應的定位精度表示為pH;在接收信號功率較弱時,要實現(xiàn)定位需要滿足最低功率PL要求,即GPS接收設備的接收靈敏度,該最低功率對應的定位精度大小表示為pL。將PH與pH的對應關系,以及PL與pL之間的對應關系代入公式11,可得到公式12和公式13所示:
將公式13代入公式9中,可得到第一權重系數(shù)β1和第二權重系數(shù)β2。
本發(fā)明實施例中,將第一權重系數(shù)、第二權重系數(shù)、第一設備的位置坐標、第二設備的位置坐標代入公式4或公式5中,即可得到第一設備修正后的位置坐標?;蛘撸瑢⒌谝粰嘀叵禂?shù)、第二權重系數(shù)、第一設備的位置坐標、第二設備的位置坐標以及補償坐標代入公式4和公式5中,即可得到第一設備修正后的位置坐標。
例如,假設需要進行準確定位的設備為主設備,輔助主設備進行定位的設備稱為輔設備,已知主設備計算得出的位置坐標為(X1,Y1,Z1)且定位信號的接收功率的強度為PR1,輔助設備計算得出的位置坐標為(X2,Y2,Z2)且定位信號的接收功率的強度為PR2,主、從設備的飽和功率分別為PH1、PH2且對應定位精度分別為pH1、pH2,主、從設備的接收靈敏度功率分別為PL1、PL2且對應定位精度pL1、pL2,以主設備為中心的補償坐標為(ΔX,ΔY,ΔZ),在主設備中計算出主設備調(diào)整后的位置坐標為(X,Y,Z)。
其中,(X1,Y1,Z1)=(15524471.175,16649826.222,13512272.387);
(X2,Y2,Z2)=(15556812.256,16685234.523,13523232.231);
(ΔX,ΔY,ΔZ)=(6.59,8.26,5.59)
PR1=-135dBm,PR2=-115dBm;
PH1=PH2=-110dBm,pH1=pH2=10m;
PL1=PL2=-160dBm,pL1=pL2=1000m。
根據(jù)已知條件代入式(13),可得p1=14140.7213,p2=10540.3398;再將p1,p2代入式(9),可得β1=0.42706186,β2=0.57293814;最后將β1,β2代入式(4)或式(5)可得
即為主設備修正后的位置坐標。
本發(fā)明實施例中,若確定所述第一設備通過定位獲得位置坐標失敗,可將第二設備的位置坐標直接作為第一設備的位置坐標;或者,采用第一設備與第二設備之間的距離值對第二設備的位置坐標進行調(diào)整后,將調(diào)整后的第二設備的位置坐標作為第一設備的位置坐標。
需要說明的是,本發(fā)明實施例所提供的定位方法,可以應用于多種場景,對幾種較為典型的場景進行說明如下。
1、近距離GPS輔助定位,該場景中,主設備和輔設備均采用同一GPS系統(tǒng)進行定位,在主設備距離輔設備較近的情況下,輔設備利用GPS、AGPS以及基站網(wǎng)絡實現(xiàn)快速自主定位,并將定位獲得位置信息通過4G網(wǎng)絡發(fā)送給主設備,主設備直接將輔設備提供的位置信息作為主設備的位置信息,也可以將輔設備的位置信息作為參考推算出主設備的位置信息。例如,該場景為駕車導航時,將輔設備懸掛在車外,或者,該場景為室內(nèi)定位時,將輔設備放置在窗邊等。
2、遠距離跟蹤監(jiān)測,該場景中,主設備和輔設備均采用同一GPS系統(tǒng)進行定位,在主設備距離輔設備較遠的情況下,主設備向輔設備發(fā)送控制指令,輔設備根據(jù)該控制指令通過4G網(wǎng)絡向主設備返回位置信息,主設備結合地圖軟件,能夠快速準確地獲取輔設備的具體位置。將輔設備放置在需要檢測的物體上,便可實現(xiàn)遠距離實時跟蹤監(jiān)控。例如,該應用場景為物品定位或人物運動軌跡跟蹤等。
需要說明的是,本發(fā)明實施例中,若假設需要定位第一設備,則將第一設備稱為主設備,將用于輔助主設備進行定位的第二設備稱為輔設備,輔設備可以兼容GPS、GLONASS、北斗、AGPS及基站定位等多種定位方式。且輔設備支持各大運營商的4G制式,可根據(jù)需求選擇單頻段或者多頻段天線。在天線性能上,單頻段天線性能上更優(yōu),多頻段天線在兼容性上更為靈活。
本發(fā)明實施例中,輔設備的外置天線可以采用拉伸式天線,在主設備采用內(nèi)置天線的情況下,可大大提升主設備的接收靈敏度,進而提高天線的抗干擾能力,同時,在信號較弱的環(huán)境中,可節(jié)約功耗。
本發(fā)明實施例中,可以由主設備根據(jù)不同的需求通過4G網(wǎng)絡向輔設備發(fā)送控制指令,以通過該控制指令控制輔設備的工作狀態(tài),使得輔設備的工作狀態(tài)在開機、關機、休眠、待機等幾種狀態(tài)間切換,從而達到降低功耗的目的。
一個具體實施例中,假設第一設備為需要準確定位的主設備,則起到輔助定位作用的第二設備的結構如圖5所示,主要包括定位信號處理模塊、中央處理器(Central Processing Unit,CPU)、電源模塊、數(shù)據(jù)收發(fā)模塊以及天線模塊。其中,定位信號處理模塊用于將接收到的定位信號經(jīng)過處理轉(zhuǎn)換為位置信息。數(shù)據(jù)收發(fā)模塊,支持各運營商的相應制式(如4G)的網(wǎng)絡服務,用來發(fā)送位置信號給主設備和接收主設備發(fā)送的指令。CPU集成了AGPS的功能,用于對定位信號處理模塊和數(shù)據(jù)收發(fā)模塊調(diào)制或解調(diào)的信號進行處理。天線模塊,包括定位信號的接收天線以及網(wǎng)絡信號的收發(fā)天線。其中,天線模塊可以根據(jù)支持的通信制式自由選擇和拆裝更換。電源模塊,能夠根據(jù)主設備發(fā)送的指令選擇工作模塊,例如關機、待機等模式。
一個具體實現(xiàn)中,定位信號處理模塊可以支持GPS信號的處理,該定位信號處理模塊可以采用如圖6所示的結構,該定位信號處理模塊采用外圍搭建的系統(tǒng),完成對定位信號的濾波、功率放大的任務,采用通用的解調(diào)器來解調(diào)出位置信息。該定位信號處理模塊對通過GPS天線接收到的定位信號,通過一級聲表面濾波器(SAW)進行濾波后,將濾波后的定位信號通過低噪聲放大器進行放大處理后,通過二級聲表面濾波器(SAW)進行濾波,最后通過解調(diào)器進行解調(diào)后獲得位置信息。其中,二級聲表面濾波器可以省略。
一個具體實現(xiàn)中,數(shù)據(jù)收發(fā)模塊主要采用運營商的相應制式的網(wǎng)絡(如4G網(wǎng)絡)完成數(shù)據(jù)的發(fā)射和接收,該數(shù)據(jù)收發(fā)模塊可采用如圖7所示的結構,該數(shù)據(jù)收發(fā)模塊包括依次連接的定向耦合器、濾波器和雙工器,其中,雙工器與調(diào)制解調(diào)器之間通過接收通路和發(fā)射通路連接,其中,發(fā)射通路上有功率放大器,該功率放大器用于對調(diào)制解調(diào)器的信號進行功率放大后傳遞給雙工器。該數(shù)據(jù)收發(fā)模塊主要包括網(wǎng)絡數(shù)據(jù)(4G)的發(fā)射和接收,包括信號傳輸、頻段選擇、濾波、調(diào)制和解調(diào)、功率放大等任務。數(shù)據(jù)收發(fā)模塊通過運營商相應制式的網(wǎng)絡與主設備以及AGPS服務器進行數(shù)據(jù)交互,實現(xiàn)主設備對輔設備的控制以及輔設備向主設備傳送位置信息。
一個具體實現(xiàn)中,CPU主要對定位信號處理模塊和數(shù)據(jù)收發(fā)模塊調(diào)制或解調(diào)的信號進行處理,以獲取輔設備的具體位置信息以及主設備與輔設備之間的交互動作。另外,CPU中集成了AGPS的功能,能夠?qū)GPS輔助定位信息進行處理,實現(xiàn)輔設備快速定位的要求。
一個具體實現(xiàn)中,電源模塊主要為定位信號處理模塊、數(shù)據(jù)收發(fā)模塊以及CPU提供電源,根據(jù)實際需要控制電源處于不同的工作狀態(tài),如開機、關機、休眠、待機等。在不需要使用電源的狀態(tài)下;可以將輔設備關機,在使用電源時,需要輔設備開機。在開機狀態(tài)下,在不需要實時連續(xù)獲取輔設備的位置信息的情況下,主設備向輔設備發(fā)送控制指令,輔設備的數(shù)據(jù)收發(fā)模塊根據(jù)通過網(wǎng)絡信號(如4G信號)的收發(fā)天線收發(fā)的控制指令,指示電源模塊控制輔設備進入休眠狀態(tài);在需要實時連續(xù)獲取獲取位置信息的情況下,主設備向輔設備發(fā)送控制指令,輔設備的數(shù)據(jù)收發(fā)模塊根據(jù)通過網(wǎng)絡信號(如4G信號)的收發(fā)天線收發(fā)的控制指令,指示電源模塊控制輔設備工作在待機狀態(tài)?;谙嗨频目刂屏鞒?,主設備可控制輔設備關機或開機。
一個具體實現(xiàn)中,天線模塊能對相應頻段的信號進行接收和發(fā)射,輔設備可根據(jù)需求對天線進行不同的選配,可選配的天線包括全網(wǎng)通、單運營商提供的網(wǎng)絡制式(如單4G制式)天線以及GPS天線等。其中,天線模塊中的定位信號的接收天線以及網(wǎng)絡信號(如4G信號)的收發(fā)天線分別位于輔設備主體的兩端,可以采用外置天線的形式達到增強信號的收發(fā)靈敏度以及增強抗干擾能力的目的,結構如圖8所示。
基于同一發(fā)明構思,本發(fā)明實施例中還提供了一種定位裝置,該定位裝置的具體實施可參見方法實施例部分的描述,重復之處不再贅述,如圖9所示,該裝置主要包括:
第一處理模塊901,用于若確定第一設備通過定位成功獲得位置坐標,獲取所述第一設備定位獲得的所述第一設備的位置坐標,以及獲取第二設備定位獲得的所述第二設備的位置坐標,根據(jù)所述第二設備的位置坐標以及所述第一設備的位置坐標確定所述第一設備修正后的位置坐標;
第二處理模塊902,用于若確定所述第一設備通過定位獲得位置坐標失敗,獲取所述第二設備定位獲得的所述第二設備的位置坐標,根據(jù)所述第二設備的位置坐標確定所述第一設備修正后的位置坐標。
可能的實施方式中,所述第一處理模塊用于:
根據(jù)所述第一設備的位置坐標、所述第二設備的位置坐標、所述第一設備對應的第一權重系數(shù)以及所述第二設備對應的第二權重系數(shù),確定所述第一設備修正后的位置坐標。
可能的實施方式中,所述第一處理模塊用于:
根據(jù)第一設備硬件系統(tǒng)的第一飽和功率、所述第一飽和功率對應的第一定位精度、所述第一設備定位需要滿足的第一最低功率、所述第一最低功率對應的第二定位精度以及所述第一設備接收定位信號的功率,確定所述第一設備接收定位信號的功率對應的第三定位精度;
根據(jù)所述第二設備硬件系統(tǒng)的第二飽和功率、所述第二飽和功率對應的第四定位精度、所述第二設備定位需要滿足的第二最低功率、所述第二最低功率對應的第五定位精度以及所述第二設備接收定位信號的功率,確定所述第二設備接收定位信號的功率對應的第六定位精度;
計算所述第三定位精度和所述第六定位精度和,將所述第六定位精度與所得的和值的比值,確定為所述第一權重系數(shù),將所述第三定位精度與所得的和值的比值,確定為所述第二權重系數(shù)。
可能的實施方式中,所述第一處理模塊用于:
計算所述第一權重系數(shù)與所述第一設備的位置坐標的乘積得到第一乘積值,以及計算第二權重系數(shù)與所述第二設備的位置坐標的乘積得到第二乘積值,根據(jù)所述第一乘積值以及所述第二乘積值確定所述第一設備修正后的位置坐標。
可能的實施方式中,所述第一處理模塊還用于:
若確定所述第一設備的定位精度高于所述第二設備的定位精度,則配置所述第一權重系數(shù)大于所述第二權重系數(shù);
若確定所述第一設備的定位精度低于所述第二設備的定位精度,則配置所述第一權重系數(shù)小于所述第二權重系數(shù)。
可能的實施方式中,所述第一處理模塊還用于:
根據(jù)第一設備硬件系統(tǒng)的第一飽和功率、所述第一飽和功率對應的第一定位精度、所述第一設備定位需要滿足的第一最低功率、所述第一最低功率對應的第二定位精度以及所述第一設備接收定位信號的功率,確定所述第一設備接收定位信號的功率對應的第三定位精度;
根據(jù)所述第二設備硬件系統(tǒng)的第二飽和功率、所述第二飽和功率對應的第四定位精度、所述第二設備定位需要滿足的第二最低功率、所述第二最低功率對應的第五定位精度以及所述第二設備接收定位信號的功率,確定所述第二設備接收定位信號的功率對應的第六定位精度;
計算所述第三定位精度和所述第六定位精度和,將所述第六定位精度與所得的和值的比值,確定為所述第一權重系數(shù),將所述第三定位精度與所得的和值的比值,確定為所述第二權重系數(shù)。
可能的實施方式中,所述第一處理模塊用于:
將所述第一設備硬件系統(tǒng)的第一飽和功率作為預設的冪函數(shù)的輸入,以及將所述第一飽和功率對應的第一定位精度作為所述冪函數(shù)的輸出,得到所述第一飽和功率和所述第一定位精度滿足的第一約束關系;
將所述第一設備定位需要滿足的第一最低功率作為所述冪函數(shù)的輸入,以及將所述第一最低功率對應的第二定位精度作為所述冪函數(shù)的輸出,得到所述第一最低功率和所述第二定位精度滿足的第二約束關系;
根據(jù)所述第一約束關系和所述第二約束關系,確定所述冪函數(shù)的第一參數(shù)和第二參數(shù);
將所述第一設備接收定位信號的功率、所述第一參數(shù)以及所述第二參數(shù)代入所述冪函數(shù),確定所述第一設備接收定位信號的功率對應的第三定位精度;
以及將所述第二設備硬件系統(tǒng)的第二飽和功率作為所述冪函數(shù)的輸入,以及將所述第二飽和功率對應的第四定位精度作為所述冪函數(shù)的輸出,得到所述第二飽和功率和所述第四定位精度滿足的第三約束關系;
將所述第二設備定位需要滿足的第二最低功率作為所述冪函數(shù)的輸入,以及將所述第二最低功率對應的第五定位精度作為所述冪函數(shù)的輸出,得到所述第二最低功率和所述第五定位精度滿足的第四約束關系;
根據(jù)所述第三約束關系和所述第四約束關系,確定所述冪函數(shù)的第三參數(shù)和第四參數(shù);
將所述第二設備接收定位信號的功率、所述第三參數(shù)以及所述第四參數(shù)代入所述冪函數(shù),確定所述第二設備接收定位信號的功率對應的第六定位精度;
計算所述第三定位精度和所述第六定位精度的和,將所述第六定位精度與所得的和值的比值確定為所述第一權重系數(shù),將所述第三定位精度與所得的和值的比值確定為所述第二權重系數(shù)。
可能的實施方式中,所述第一處理模塊還用于:
若確定所述第一設備接收定位信號的信號強度大于所述第二設備接收定位信號的信號強度,采用所述第一設備與所述第二設備之間距離值對所述第二設備的位置坐標進行調(diào)整;
若確定所述第一設備接收定位信號的信號強度不大于所述第二設備接收定位信號的信號強度,采用所述第一設備與所述第二設備之間的距離對所述第一設備的位置坐標進行調(diào)整。
基于同一發(fā)明構思,本發(fā)明實施例中還提供了一種設備,該設備包括上述裝置,該設備可以是方法實施例部分所描述的第一設備,也可以是方法實施例部分所描述的第二設備。
基于同一發(fā)明構思,本發(fā)明實施例中還提供了一種系統(tǒng),該系統(tǒng)主要包括第一設備和第二設備,其中:
第二設備,用于定位獲得所述第二設備的位置坐標,將所述第二設備的位置坐標發(fā)送給第一設備;
所述第一設備,用于獲取所述第一設備定位獲得所述第一設備的位置坐標,以及獲取所述第二設備發(fā)送的所述第二設備的位置坐標,根據(jù)所述第二設備的位置坐標以及所述第一設備的位置坐標,確定所述第一設備修正后的位置坐標。
可能的實施方式中,所述第一設備還用于:
向所述第一設備發(fā)送控制指令,通過所述控制指令控制所述第二設備進行工作狀態(tài)切換,所述工作狀態(tài)包括開機、關機、休眠和待機。
本領域內(nèi)的技術人員應明白,本發(fā)明的實施例可提供為方法、系統(tǒng)、或計算機程序產(chǎn)品。因此,本發(fā)明可采用完全硬件實施例、完全軟件實施例、或結合軟件和硬件方面的實施例的形式。而且,本發(fā)明可采用在一個或多個其中包含有計算機可用程序代碼的計算機可用存儲介質(zhì)(包括但不限于磁盤存儲器和光學存儲器等)上實施的計算機程序產(chǎn)品的形式。
本發(fā)明是參照根據(jù)本發(fā)明實施例的方法、設備(系統(tǒng))、和計算機程序產(chǎn)品的流程圖和/或方框圖來描述的。應理解可由計算機程序指令實現(xiàn)流程圖和/或方框圖中的每一流程和/或方框、以及流程圖和/或方框圖中的流程和/或方框的結合??商峁┻@些計算機程序指令到通用計算機、專用計算機、嵌入式處理機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設備的處理器以產(chǎn)生一個機器,使得通過計算機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設備的處理器執(zhí)行的指令產(chǎn)生用于實現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的裝置。
這些計算機程序指令也可存儲在能引導計算機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設備以特定方式工作的計算機可讀存儲器中,使得存儲在該計算機可讀存儲器中的指令產(chǎn)生包括指令裝置的制造品,該指令裝置實現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能。
這些計算機程序指令也可裝載到計算機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設備上,使得在計算機或其他可編程設備上執(zhí)行一系列操作步驟以產(chǎn)生計算機實現(xiàn)的處理,從而在計算機或其他可編程設備上執(zhí)行的指令提供用于實現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的步驟。
顯然,本領域的技術人員可以對本發(fā)明進行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣,倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權利要求及其等同技術的范圍之內(nèi),則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。