本發(fā)明屬于定位技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及微波定位方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù):
目前,通常利用gps、wifi等對設(shè)備進(jìn)行定位,可以知道設(shè)備的大體位置。由于gps、wifi信號穿透性比較差,在某些場景中,由于周圍環(huán)境的限制,用戶無法通過gps、wifi對設(shè)備所在位置進(jìn)行精確定位。
因此,由于現(xiàn)有技術(shù)中定位方式的定位精度有限,無法對設(shè)備進(jìn)行精確定位,導(dǎo)致用戶僅知道設(shè)備大體在某個(gè)區(qū)域,卻無法知道設(shè)備在該區(qū)域的那個(gè)位置。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明提供的技術(shù)方案如下:
本發(fā)明提供一種微波定位方法,一種微波定位方法,包括以下步驟:s10、在一發(fā)射方向上發(fā)射出發(fā)射微波,所述發(fā)射微波在所述發(fā)射方向上遇到被測物體時(shí)發(fā)生碰撞后,反射回來反射微波;s20、根據(jù)遇到所述被測物體反射回來的反射微波,識別出所述被測物體的種類;s30、根據(jù)遇到所述被測物體反射回來的反射微波,計(jì)算出所述被測物體的距離;s40、根據(jù)所述發(fā)射方向、計(jì)算出的距離,分析得到所述被測物體的位置。
進(jìn)一步,在所述步驟s10之前還包括:s01、預(yù)先存儲每種被測物體吸收所述發(fā)射微波的微波吸收關(guān)系列表,所述微波吸收關(guān)系列表包括每種被測物體吸收所述發(fā)射微波的微波吸收量。
進(jìn)一步,所述步驟s20進(jìn)一步包括:s21、根據(jù)所述發(fā)射微波在所述發(fā)射方向上遇到被測物體發(fā)生彈性碰撞后,反射回來的反射微波,計(jì)算出所述反射微波的微波反射量;s22、根據(jù)所述反射微波的微波反射量、以及所述發(fā)射微波的微波發(fā)射量,計(jì)算出所述被測物體的微波吸收量;s23、根據(jù)所述被測物體的微波吸收量、以及所述微波吸收關(guān)系列表,識別出所述被測物體的種類。
進(jìn)一步,所述步驟s30進(jìn)一步包括:s31、根據(jù)所述發(fā)射微波在所述發(fā)射方向上遇到被測物體發(fā)生非彈性碰撞后,反射回來的反射微波,記錄接收到所述反射微波的接收時(shí)間;s32、根據(jù)所述發(fā)射微波的發(fā)射時(shí)間,計(jì)算出所述接收時(shí)間與所述發(fā)射時(shí)間的時(shí)間差;s33、根據(jù)所述發(fā)射微波的傳輸速度、以及所述時(shí)間差,計(jì)算出所述被測物體至所述發(fā)射微波所處發(fā)射地的距離。
進(jìn)一步,還包括以下步驟:s50、將步驟s10中所述的一發(fā)射方向更換成另一發(fā)射方向后,重復(fù)以上步驟,計(jì)算出另一發(fā)射方向上的另一被測物體的位置。
本發(fā)明還提供一種微波定位方法的系統(tǒng),包括:微波發(fā)射裝置,用于在一發(fā)射方向上發(fā)射出發(fā)射微波,所述發(fā)射微波在所述發(fā)射方向上遇到被測物體時(shí)發(fā)生碰撞后,反射回來反射微波;識別模塊,用于根據(jù)遇到所述被測物體反射回來的反射微波,識別出所述被測物體的種類;計(jì)算模塊,用于根據(jù)遇到所述被測物體反射回來的反射微波,計(jì)算出所述被測物體的距離;分析模塊,用于根據(jù)所述發(fā)射方向、計(jì)算出的距離,分析得到所述被測物體的位置。
進(jìn)一步,還包括:預(yù)設(shè)模塊,用于預(yù)先存儲每種被測物體吸收所述發(fā)射微波的微波吸收關(guān)系列表,所述微波吸收關(guān)系列表包括每種被測物體吸收所述發(fā)射微波的微波吸收量。
進(jìn)一步,所述計(jì)算模塊,還用于根據(jù)所述發(fā)射微波在所述發(fā)射方向上遇到被測物體發(fā)生彈性碰撞后,反射回來的反射微波,計(jì)算出所述反射微波的微波反射量;所述計(jì)算模塊,還用于根據(jù)所述反射微波的微波反射量、以及所述發(fā)射微波的微波發(fā)射量,計(jì)算出所述被測物體的微波吸收量;所述識別模塊,用于根據(jù)所述被測物體的微波吸收量、以及所述微波吸收關(guān)系列表,識別出所述被測物體的種類。
進(jìn)一步,還包括:記錄模塊,用于根據(jù)所述發(fā)射微波在所述發(fā)射方向上遇到被測物體發(fā)生非彈性碰撞后,反射回來的反射微波,記錄接收到所述反射微波的接收時(shí)間;所述計(jì)算模塊,還用于根據(jù)所述發(fā)射微波的發(fā)射時(shí)間,計(jì)算出所述接收時(shí)間與所述發(fā)射時(shí)間的時(shí)間差;所述計(jì)算模塊,還用于根據(jù)所述發(fā)射微波的傳輸速度、以及所述時(shí)間差,計(jì)算出所述被測物體至所述發(fā)射微波所處發(fā)射地的距離。
進(jìn)一步,還包括:方向控制模塊,用于將一發(fā)射方向更換成另一發(fā)射方向后,重復(fù)以上步驟,計(jì)算出另一發(fā)射方向上的另一被測物體的位置。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明提供的微波定位方法及系統(tǒng),具有以下有益效果:
1)、本發(fā)明主動發(fā)射微波,并利用反射回來的反射微波,分析出被測物體的種類、以及物體距離微波發(fā)射地的距離。不僅可以幫助用戶對設(shè)備進(jìn)行精準(zhǔn)定位;還可以精確知曉設(shè)備所處的具體位置及環(huán)境。
2)、本發(fā)明發(fā)射微波遇到被測物體時(shí),反射回反射微波,計(jì)算出被測物體對發(fā)射微波的微波吸收量,來識別出被測物體的種類。
3)、本發(fā)明根據(jù)發(fā)射微波的發(fā)射時(shí)間、反射微波的接收時(shí)間;計(jì)算出時(shí)間差。根據(jù)微波的傳輸速度,計(jì)算出被測物體至微波發(fā)射地的距離。再結(jié)合發(fā)射微波的發(fā)射方向,得到被測物體的具體位置。此外,還可以對周圍環(huán)境進(jìn)行分析建模,將分析好的數(shù)據(jù)發(fā)送到用戶手中,從而幫助用戶查找設(shè)備。
附圖說明
下面將以明確易懂的方式,結(jié)合附圖說明優(yōu)選實(shí)施方式,對一種微波定位方法及系統(tǒng)的上述特性、技術(shù)特征、優(yōu)點(diǎn)及其實(shí)現(xiàn)方式予以進(jìn)一步說明。
圖1是本發(fā)明一種微波定位方法的流程示意圖;
圖2是本發(fā)明另一種微波定位方法的流程示意圖;
圖3是本發(fā)明中步驟s20的流程示意圖;
圖4是本發(fā)明中步驟s30的流程示意圖;
圖5是本發(fā)明一種微波定位系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖標(biāo)號說明:
11、預(yù)設(shè)模塊,12、計(jì)算模塊,13、識別模塊,14、記錄模塊,15、分析模塊,16、方向控制模塊。
具體實(shí)施方式
為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對照附圖說明本發(fā)明的具體實(shí)施方式。顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖,并獲得其他的實(shí)施方式。
為使圖面簡潔,各圖中只示意性地表示出了與本發(fā)明相關(guān)的部分,它們并不代表其作為產(chǎn)品的實(shí)際結(jié)構(gòu)。另外,以使圖面簡潔便于理解,在有些圖中具有相同結(jié)構(gòu)或功能的部件,僅示意性地繪示了其中的一個(gè),或僅標(biāo)出了其中的一個(gè)。在本文中,“一個(gè)”不僅表示“僅此一個(gè)”,也可以表示“多于一個(gè)”的情形。
如圖1所示,根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,一種微波定位方法,包括以下步驟:s10、在一發(fā)射方向上發(fā)射出發(fā)射微波,所述發(fā)射微波在所述發(fā)射方向上遇到被測物體時(shí)發(fā)生碰撞后,反射回來反射微波;
s20、根據(jù)遇到所述被測物體反射回來的反射微波,識別出所述被測物體的種類;
s30、根據(jù)遇到所述被測物體反射回來的反射微波,計(jì)算出所述被測物體的距離;
s40、根據(jù)所述發(fā)射方向、計(jì)算出的距離,分析得到所述發(fā)射方向上所述被測物體的位置。
優(yōu)選的,還包括s50、將步驟s10中所述的一發(fā)射方向更換成另一發(fā)射方向后,重復(fù)以上步驟,計(jì)算出另一發(fā)射方向上的另一被測物體的位置??梢愿鶕?jù)發(fā)射微波在各個(gè)方向上測量出各個(gè)被測物體的位置,建立環(huán)境模型,方便用戶了解當(dāng)前環(huán)境。
具體的,當(dāng)想要獲取某一目標(biāo)物體的位置時(shí),其目標(biāo)物體是由高分子材料、金屬材料等混合而成,目標(biāo)物體既能吸收發(fā)射微波,又能反射回反射微波;不同目標(biāo)物體,吸收發(fā)射微波的量不同,反射回來的微波反射量也不同。微波發(fā)射裝置在一發(fā)射方向(例如正南方)上發(fā)射出發(fā)射微波,發(fā)射微波在正南方向上遇到一被測物體(目標(biāo)物體)時(shí)發(fā)生碰撞后,反射回來部分發(fā)射微波稱為反射微波;從而識別出被測物體的種類、位置。
微波是指頻率為300mhz~300ghz的電磁波,即波長在1毫米~1米之間的電磁波,是分米波、厘米波、毫米波的統(tǒng)稱。微波作為一種電磁波具有波粒二象性。微波的基本性質(zhì)通常呈現(xiàn)為穿透、反射、吸收三個(gè)特性。對于玻璃、塑料和瓷器,微波幾乎是穿越而不被吸收。對于水和食物等就會吸收部分微波而使自身發(fā)熱。而對金屬類東西,則會反射部分微波。
如圖2、圖3所示,根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例,一種微波定位方法,包括以下步驟:優(yōu)選的,還包括:s01、預(yù)先存儲每種被測物體吸收所述發(fā)射微波的微波吸收關(guān)系列表,所述微波吸收關(guān)系列表包括每種被測物體吸收所述發(fā)射微波的微波吸收量。
s10、在一發(fā)射方向上發(fā)射出發(fā)射微波,所述發(fā)射微波在所述發(fā)射方向上遇到被測物體時(shí)發(fā)生碰撞后,反射回來反射微波;
s21、根據(jù)所述發(fā)射微波在所述發(fā)射方向上遇到被測物體發(fā)生彈性碰撞后,反射回來的反射微波,計(jì)算出所述反射微波的微波反射量;
s22、根據(jù)所述反射微波的微波反射量、以及所述發(fā)射微波的微波發(fā)射量,計(jì)算出所述被測物體的微波吸收量;
s23、根據(jù)所述被測物體的微波吸收量、以及所述微波吸收關(guān)系列表,識別出所述被測物體的種類。
s30、根據(jù)遇到所述被測物體反射回來的反射微波,計(jì)算出所述被測物體的距離;
s40、根據(jù)所述發(fā)射方向、計(jì)算出的距離,分析得到所述發(fā)射方向上所述被測物體的位置。
優(yōu)選的,還包括s50、將步驟s10中所述的一發(fā)射方向更換成另一發(fā)射方向后,重復(fù)以上步驟,計(jì)算出另一發(fā)射方向上的另一被測物體的位置。
具體的,預(yù)先存儲目標(biāo)物體吸收發(fā)射微波的微波吸收量,不同目標(biāo)物體吸收發(fā)射微波的微波吸收量不同。當(dāng)發(fā)射微波遇到被測物體時(shí),被測物體可能對發(fā)射微波進(jìn)行吸收,和/或反射,和/或穿透。根據(jù)發(fā)射微波的微波發(fā)射量、反射微波的微波反射量,計(jì)算出被測物體的微波吸收量;比對分析微波吸收關(guān)系列表中目標(biāo)物體的微波吸收量,識別出被測物體是否為目標(biāo)物體,以及具體是哪種目標(biāo)物體。
如圖2、圖3、圖4所示,根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例,一種微波定位方法,包括以下步驟:s01、預(yù)先存儲每種被測物體吸收所述發(fā)射微波的微波吸收關(guān)系列表,所述微波吸收關(guān)系列表包括每種被測物體吸收所述發(fā)射微波的微波吸收量。
s10、在一發(fā)射方向上發(fā)射出發(fā)射微波,所述發(fā)射微波在所述發(fā)射方向上遇到被測物體時(shí)發(fā)生碰撞后,反射回來反射微波;
s21、根據(jù)所述發(fā)射微波在所述發(fā)射方向上遇到被測物體發(fā)生彈性碰撞后,反射回來的反射微波,計(jì)算出所述反射微波的微波反射量;
s22、根據(jù)所述反射微波的微波反射量、以及所述發(fā)射微波的微波發(fā)射量,計(jì)算出所述被測物體的微波吸收量;
s23、根據(jù)所述被測物體的微波吸收量、以及所述微波吸收關(guān)系列表,識別出所述被測物體的種類。
s31、根據(jù)所述發(fā)射微波在所述發(fā)射方向上遇到被測物體發(fā)生非彈性碰撞后,反射回來的反射微波,記錄接收到所述反射微波的接收時(shí)間;
s32、根據(jù)所述發(fā)射微波的發(fā)射時(shí)間,計(jì)算出所述接收時(shí)間與所述發(fā)射時(shí)間的時(shí)間差;
s33、根據(jù)所述發(fā)射微波的傳輸速度、以及所述時(shí)間差,計(jì)算出所述被測物體至所述發(fā)射微波所處發(fā)射地的距離。
s40、根據(jù)所述發(fā)射方向、計(jì)算出的距離,分析得到所述發(fā)射方向上所述被測物體的位置。
優(yōu)選的,還包括s50、將步驟s10中所述的一發(fā)射方向更換成另一發(fā)射方向后,重復(fù)以上步驟,計(jì)算出另一發(fā)射方向上的另一被測物體的位置。
具體的,在微波發(fā)射裝置發(fā)射發(fā)射微波時(shí),記錄發(fā)射微波的發(fā)射時(shí)間;在反射回來反射微波時(shí),記錄接收到反射微波的接收時(shí)間;計(jì)算接收時(shí)間、發(fā)射時(shí)間的時(shí)間差。發(fā)射微波的傳輸速度已知,從而計(jì)算出被測物體至發(fā)射微波所處發(fā)射地的距離。
如圖5所示,根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,一種微波定位系統(tǒng),包括以下步驟:預(yù)設(shè)模塊11,用于預(yù)先存儲每種被測物體吸收所述發(fā)射微波的微波吸收關(guān)系列表,所述微波吸收關(guān)系列表包括每種被測物體吸收所述發(fā)射微波的微波吸收量。
微波發(fā)射裝置,用于在一發(fā)射方向上發(fā)射出發(fā)射微波,所述發(fā)射微波所述發(fā)射方向上遇到被測物體時(shí)發(fā)生碰撞后,反射回來反射微波;
計(jì)算模塊12,用于根據(jù)所述發(fā)射微波在所述發(fā)射方向上遇到被測物體發(fā)生彈性碰撞后,反射回來的反射微波,計(jì)算出所述反射微波的微波反射量;
所述計(jì)算模塊12,用于根據(jù)所述反射微波的微波反射量、以及所述發(fā)射微波的微波發(fā)射量,計(jì)算出所述被測物體的微波吸收量;
識別模塊13,用于根據(jù)所述被測物體的微波吸收量、以及所述微波吸收關(guān)系列表,識別出所述被測物體的種類。
記錄模塊14,用于根據(jù)所述發(fā)射微波在所述發(fā)射方向上遇到被測物體發(fā)生非彈性碰撞后,反射回來的反射微波,記錄接收到所述反射微波的接收時(shí)間;
所述計(jì)算模塊12,還用于根據(jù)所述發(fā)射微波的發(fā)射時(shí)間,計(jì)算出所述接收時(shí)間與所述發(fā)射時(shí)間的時(shí)間差;
所述計(jì)算模塊12,還用于根據(jù)所述發(fā)射微波的傳輸速度、以及所述時(shí)間差,計(jì)算出所述被測物體至所述發(fā)射微波所處發(fā)射地的距離。
分析模塊15,用于根據(jù)所述發(fā)射方向、計(jì)算出的距離,分析得到所述發(fā)射方向上所述被測物體的位置。
優(yōu)選的,還包括方向控制模塊16,用于將所述的一發(fā)射方向更換成另一發(fā)射方向后,重復(fù)以上步驟,計(jì)算出另一發(fā)射方向上的另一被測物體的位置。
具體的,預(yù)設(shè)模塊11、計(jì)算模塊12、識別模塊13、記錄模塊14、分析模塊15、方向控制模塊16可以集成在微波發(fā)射裝置上,也可以單獨(dú)集成在另外的控制裝置上。
根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)實(shí)施例,一種微波定位方法,包括:微波發(fā)射接收設(shè)備會向某一方向發(fā)射一段微波(可在一定程度上保證直線傳輸),然后等待接收反射波。當(dāng)接收到反射波后,則改變發(fā)射方向,繼續(xù)重復(fù)發(fā)射和等待工作;
根據(jù)波粒二象性,微波具有粒子性,故接觸到被探查物質(zhì)時(shí),可產(chǎn)生兩種結(jié)果,彈性碰撞和非彈性碰撞;
產(chǎn)生彈性碰撞時(shí),發(fā)生反射和散射,當(dāng)設(shè)備接收到反射或散射波后,根據(jù)發(fā)送到接收間的時(shí)延,確定發(fā)射源到物體之間的距離;
產(chǎn)生非彈性碰撞后,波的能量將被吸收,從而導(dǎo)致能量減少。由于不同物質(zhì)對粒子能量的吸收能力不同,故根據(jù)接收波能量損耗(散射出去的一部分波形帶走的能量,可根據(jù)算法進(jìn)行處理,然后得到一個(gè)常規(guī)系數(shù),之后的數(shù)據(jù)將使用這個(gè)系數(shù),從而對波形能量進(jìn)行分析),然后通過數(shù)據(jù)分析,可得出探查物質(zhì)的材質(zhì)。
將獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、建模,然后進(jìn)行下一步處理;
將處理好的數(shù)據(jù)發(fā)送到用戶手中;
當(dāng)用戶獲取到數(shù)據(jù)后,便可根據(jù)建立的模型知道設(shè)備所在位置。
當(dāng)設(shè)備處于用戶不知道的位置,且通過gps等工具無法確切知道設(shè)備所在地時(shí),用戶將通過其它設(shè)備為其發(fā)送相關(guān)指令,當(dāng)設(shè)備接收到相關(guān)指令后將會對周圍環(huán)境進(jìn)行探查。
用戶不知道設(shè)備具體位置,使用其他設(shè)備對其發(fā)送指令;設(shè)備發(fā)出一定波長的微波,對周圍環(huán)境進(jìn)行探查;分析接收的反射波,進(jìn)行分析,然后進(jìn)行建模。
應(yīng)當(dāng)說明的是,上述實(shí)施例均可根據(jù)需要自由組合。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式,應(yīng)當(dāng)指出,對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明原理的前提下,還可以做出若干改進(jìn)和潤飾,這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。