本實(shí)用新型涉及無(wú)線定向定位領(lǐng)域，特別是涉及一種基于定向天線和頻率編碼的定位裝置。

背景技術(shù)：

目前公知的定位方式主要有三種：第一種是基于衛(wèi)星定位信號(hào)和移動(dòng)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)，這種方式在衛(wèi)星定位信號(hào)和移動(dòng)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)不支持或者覆蓋不佳地區(qū)無(wú)法實(shí)現(xiàn)定向和定位；第二種是基于監(jiān)測(cè)目標(biāo)發(fā)射電磁波信號(hào)強(qiáng)度的不同進(jìn)行定向定位，但是電磁波反射和衍射等原因使得這種方式受障礙物影響大、定向誤差大；第二種是基于預(yù)設(shè)的定位節(jié)點(diǎn)進(jìn)行定位，但是這種定位方式需要預(yù)先鋪設(shè)大量定位節(jié)點(diǎn)，成本高且使用場(chǎng)所受到很大限制。

如果能提供一種克服上述三種技術(shù)方案缺陷的定位技術(shù)，將是十分有意義的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種基于定向天線和頻率編碼的定位裝置，包括若干主頻率發(fā)射終端和若干指示終端，所述主頻率發(fā)射終端設(shè)置有指南針、定向天線，所述指示終端設(shè)置有指南針、無(wú)線接收器、頻率檢測(cè)模塊設(shè)置有指示燈的面板。

所述主頻率發(fā)射終端能夠發(fā)射若干不同編碼頻率信息。所述指南針提供方向信息，定向天線根據(jù)方向信息發(fā)射需要的編碼頻率信號(hào)。

所述存儲(chǔ)模塊用于植入所有編碼頻率信號(hào)所組成信號(hào)覆蓋圓面的各個(gè)區(qū)域與對(duì)應(yīng)編碼頻率信號(hào)、各個(gè)指示燈亮滅情況的映射關(guān)系表。

所述無(wú)線接收器用于接收主頻率發(fā)射終端發(fā)射的信號(hào)。

頻率檢測(cè)模塊用于識(shí)別接收到的信號(hào)的頻率，根據(jù)映射關(guān)系表向相關(guān)指示燈發(fā)送指令。

所述面板上設(shè)置有兩對(duì)相對(duì)設(shè)置的的指示燈，相對(duì)指示燈的連線互相垂直，所述指示燈在頻率檢測(cè)模塊的控制下亮或者滅。

指示終端的指南針用于提供方向信息。

進(jìn)一步的，所述主頻率發(fā)射終端能夠發(fā)送四種編碼頻率信號(hào)，分別覆蓋信號(hào)覆蓋圓面上互相垂直的兩條直徑的兩端所指四個(gè)方向上呈鈍角的扇形區(qū)域，所述四個(gè)方向分別對(duì)應(yīng)于地理坐標(biāo)上的東、南、西、北方向。

進(jìn)一步的，四個(gè)編碼頻率信號(hào)分別覆蓋135度方向角的扇形區(qū)域，相鄰扇形區(qū)域組成為45度方向角的扇形信號(hào)重疊覆蓋區(qū)域。

進(jìn)一步的，各個(gè)指示燈具有代表不同亮度的亮度刻度。

進(jìn)一步的，指示終端具有電源開(kāi)關(guān)。

本實(shí)用新型的有益效果為：

本實(shí)用新型提供了一種不需衛(wèi)星定位信號(hào)和移動(dòng)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)就可實(shí)現(xiàn)的定向定位方案，該方案基于定向天線和頻率編碼，可以在沒(méi)有衛(wèi)星定位信號(hào)和移動(dòng)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境下實(shí)現(xiàn)定向定位，而且根據(jù)定向天線的精度和發(fā)射的編碼頻率不同可以實(shí)現(xiàn)較高的定向定位精度。

附圖說(shuō)明

圖1是具有編碼的信號(hào)覆蓋圓面示意圖。

圖2為指示終端外觀示意圖。

具體實(shí)施方式

本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)構(gòu)思為：該實(shí)用新型的裝置由主頻率發(fā)射終端和指示終端組成。所述主頻率終端發(fā)射的不同編碼頻率信號(hào)，指示終端接收頻率信號(hào)，由指南針設(shè)備配合進(jìn)行定向，根據(jù)指示終端接收到的信號(hào)判斷指示終端相對(duì)主頻率發(fā)射終端的地理位置。

下面對(duì)基于定向天線和頻率編碼的定位裝置進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

所述裝置包括若干主頻率發(fā)射終端和若干指示終端，所述主頻率發(fā)射終端設(shè)置有定向天線及指南針，所述指示終端設(shè)置有指南針、無(wú)線接收器、頻率檢測(cè)模塊設(shè)置有指示燈的面板。應(yīng)該理解，各個(gè)主頻率發(fā)射終端的結(jié)構(gòu)和功能應(yīng)該一致，若干指示終端的結(jié)構(gòu)和功能一致。

所述主頻率發(fā)射終端能夠發(fā)射若干不同編碼頻率信息。所述指南針提供方向信息，定向天線根據(jù)方向信息發(fā)射需要的編碼頻率信號(hào)。所有編碼頻率信號(hào)應(yīng)該組成一個(gè)信號(hào)覆蓋圓面；信號(hào)覆蓋圓面被劃分為扇形的信號(hào)單獨(dú)覆蓋區(qū)域及扇形的信號(hào)重疊覆蓋區(qū)域。信號(hào)覆蓋圓面具有明確的東、南、西、北指向，對(duì)應(yīng)于地理坐標(biāo)上的東、南、西、北。優(yōu)選的，為了方便區(qū)分，應(yīng)對(duì)各個(gè)區(qū)域進(jìn)行一個(gè)編碼，以方便后續(xù)所述映射關(guān)系的建立。

所述存儲(chǔ)模塊用于植入信號(hào)覆蓋圓面各個(gè)區(qū)域與對(duì)應(yīng)編碼頻率信號(hào)、各個(gè)指示燈亮滅情況的映射關(guān)系表。

所述無(wú)線接收器用于接收主頻率發(fā)射終端發(fā)射的信號(hào)。

頻率檢測(cè)模塊用于識(shí)別接收到的信號(hào)的頻率，識(shí)別頻率所在信號(hào)覆蓋圓面的區(qū)域，并根據(jù)映射關(guān)系表控制對(duì)應(yīng)的指示燈亮。

所述面板上設(shè)置有兩對(duì)相對(duì)設(shè)置的指示燈，相對(duì)指示燈的連線互相垂直，四個(gè)指示燈的所在方向可以分別對(duì)應(yīng)信號(hào)覆蓋圓面上的東、南、西、北方向。所述指示燈在頻率檢測(cè)模塊的控制下亮或者滅。優(yōu)選的，指示燈上設(shè)置有亮度刻度，以方便識(shí)別信號(hào)強(qiáng)度。

指示終端的指南針用于提供方向信息，進(jìn)而根據(jù)亮的指示燈確定主頻率發(fā)射終端相對(duì)指示端所在方向。

優(yōu)選的，指示終端還設(shè)置有電源開(kāi)關(guān)，以控制指示終端是否工作。

下面對(duì)本實(shí)用新型的工作方法進(jìn)行說(shuō)明。

步驟1：主頻率發(fā)射終端預(yù)先定義的某種或者某幾種編碼頻率信號(hào)。

步驟2：指示終端接收編碼頻率信號(hào)，頻率檢測(cè)模塊識(shí)別信號(hào)的頻率，識(shí)別頻率所在信號(hào)覆蓋圓面的區(qū)域，并根據(jù)映射關(guān)系表控制對(duì)應(yīng)的指示燈亮。

步驟3：根據(jù)指南針確定地理位置的南北方向，確定主頻率發(fā)射終端相對(duì)指示終端的具體方向。

下面舉例對(duì)本裝置進(jìn)行更加詳細(xì)的功能介紹。

主頻率發(fā)射終端產(chǎn)生幾個(gè)不同的編碼頻率信號(hào)，以四個(gè)單一頻率為例，根據(jù)從其指南針獲取到的方向信息，通過(guò)控制定向天線的工作狀態(tài)和天線上加載的編碼頻率信號(hào)A、B、C、D，使得特定編碼頻率分別指向且僅指向東、北、西、南四個(gè)方向，如圖1中1、2所示為分別指向東和北的編碼頻率信號(hào)A和B，每個(gè)編碼頻率信號(hào)覆蓋范圍為135度方向角的扇形區(qū)域，與相鄰編碼頻率信息的重疊區(qū)域方向角為45度。這些編碼頻率信號(hào)由不同的頻率信號(hào)按照一定方式編碼得到。對(duì)于應(yīng)用較密集的場(chǎng)所，可以通過(guò)改變編碼方式和頻率信號(hào)的數(shù)量來(lái)增加容量。

指示終端打開(kāi)圖2中所示電源開(kāi)關(guān)后，收到主頻率發(fā)射終端發(fā)射的定向編碼頻率信號(hào)時(shí)，將自動(dòng)進(jìn)行辨識(shí)，并根據(jù)主頻率發(fā)射終端發(fā)射的編碼頻率信號(hào)對(duì)應(yīng)的特定方向，控制指示面板上對(duì)應(yīng)指示燈點(diǎn)亮。如果指示終端面板上只有一個(gè)指示燈最亮，如在圖2中指示燈W，此時(shí)指示終端處在圖1中3所示編碼頻率信號(hào)A向東單獨(dú)覆蓋的45度區(qū)域內(nèi)，則該最亮的指示燈在指示終端面板上所對(duì)應(yīng)的方向W（西）即為主頻率發(fā)射終端所在方向；如果指示終端面板上一個(gè)指示燈最亮，如在圖2中指示燈W，臨近的另外一個(gè)指示燈，如圖2中指示燈S，也比較亮，此時(shí)指示終端處在圖1中34所示編碼頻率信號(hào)A和編碼頻率信號(hào)B共同覆蓋區(qū)域內(nèi)，其重疊覆蓋范圍為45度，則主頻率發(fā)射終端在指示面板上這兩個(gè)指示燈W（西）和S（南）所對(duì)應(yīng)方位之間（西南方向）。同理，可以確定指示終端何時(shí)在圖1所示45、5、56、6、36區(qū)域內(nèi)。然后就可以根據(jù)圖2中所示7指南針確定地理方向北，然后確定主頻率發(fā)射終端相對(duì)指示終端的具體方向。由于該指示終端在開(kāi)關(guān)開(kāi)啟時(shí)是連續(xù)工作的，可以隨時(shí)根據(jù)指示終端上的指示燈顯示主頻率發(fā)射終端所在方向。