一种基于HINOC终端的室内定位方法与流程

技术特征：
1.一种基于hinoc终端的室内定位方法，其特征在于，包括如下步骤：s1：对室内终端物理层进行改造，使其具备终端定位基站的功能；s2：通过局端配置改造后的终端，使终端成为终端定位基站；s3：终端定位基站广播发送sync_pd同步帧，用于定位标签时钟同步与信息指示；s4：定位标签接收sync_pd同步帧，进而在相应的定位周期内发送local_pu定位帧；s5：终端定位基站接收到来自不同定位标签的local_pu定位帧，在定位周期内完成一次握手，终端定位基站完成对定位标签的测距，通过local_pu定位帧里的特征计算定位标签相对于终端定位基站的角度并找到携带定位标签的物体。2.根据权利要求1所述的一种基于hinoc终端的室内定位方法，其特征在于，所述步骤s1中对室内终端物理层的改造方法为：在现有终端硬件基础上，增加收发开关对空中无线的信号的处理；物理层接收local_pu定位帧，并扩展sync_pd帧满足计算定位标签的位置信息；开启定位功能的终端成为定位基站后将配合局端协调时隙收发定位帧；终端定位基站满足外界的位置信息访问或上传局端进行位置信息集中再提供访问。3.根据权利要求1所述的一种基于hinoc终端的室内定位方法，其特征在于，所述步骤s2中局端对于终端的配置方法为：局端与终端建立连接并组网，局端配置有定位功能的终端，其中，局端侧网络管理负责开启或关闭终端的定位功能并配置定位周期，局端为开启定位功能的终端预留定位帧的时隙。4.根据权利要求3所述的一种基于hinoc终端的室内定位方法，其特征在于，所述步骤s2具体为：局端与终端在组网的过程中，局端解析终端上报的adm_req帧，进而获取终端是否支持定位功能，并标记其是否具有定位功能，位于局端侧的网络管理软件配置终端定位基站；终端开启定位功能后，局端配置终端定位基站的定位周期，定位周期规定了终端定位基站的发送时隙，也规定了终端定位基站的接收时隙；局端在接纳的过程中监测到有定位功能的终端后将不再接收第n个pu位置的pu帧，终端定位基站使用第n个pu帧的位置和时隙发送sync_pd同步帧；终端定位基站多天线接收local_pu定位帧的位置和时隙位于发送sync_pd同步帧后紧邻pd周期里第1个map周期内cd帧前m个符号，局端将不为该终端定位基站分配传输数据帧的位置和时隙。5.根据权利要求4所述的一种基于hinoc终端的室内定位方法，其特征在于，所述步骤s2中终端定位基站多天线接收local_pu定位帧的方法为：终端定位基站拥有两根以上的天线，且在设计时天线之间相对于基带的距离是已知的；终端定位基站选择多天线中的第一根天线，通过相关等算法同步到定位帧的首部，进而采用dpsk解析帧体，随后切换天线，基站基带采集从此天线收到的iq数据并保存，随后切换不同于上次采集用的天线，基站基带采集从此天线收到的iq数据并保存。6.根据权利要求1所述的一种基于hinoc终端的室内定位方法，其特征在于，所述步骤s3中sync_pd同步帧包括具有用于同步功能的前导和终端定位基站的位置信息。7.根据权利要求1所述的一种基于hinoc终端的室内定位方法，其特征在于，所述步骤s4中定位标签发送local_pu定位帧的方法为：定位标签以pd周期为单位周期打开搜索窗口搜索定位基站广播的sync_pd同步帧，同步到同步帧的前导即认为标签的周期与终端定位
基站存在的偏差，进而按照固定的偏差配置定位标签的定位周期，接收到正确sync_pd同步帧解析得到定位周期，按照定位周期帧交互，同时标签配置定位周期的倍数的时间来设置睡眠周期。8.根据权利要求1所述的一种基于hinoc终端的室内定位方法，其特征在于，所述步骤s5中终端定位基站对于定位标签的测距方法为：当终端定位基站广播发送同步帧，定位标签接收到正确的同步帧后，配置本地的定位周期和生成随眠周期，同时在定位周期内发送定位帧；终端定位基站同步到定位帧完成帧的解析后切换不同天线来采样该定位帧尾部分clss信息的iq数据，随后下一个定位周期内发送携带该定位标签和测距值的同步帧给定位标签，定位标签收到与自己地址对应的测距值，定位标签随后进入睡眠周期，若定位标签始终没有收到自己的测距值将随机避让，并在下一个定位周期发送定位帧；终端定位基站和定位标签的交互过程视为一次握手，一次握手将使终端定位基站获取定位标签相对于基站的距离。9.根据权利要求8所述的一种基于hinoc终端的室内定位方法，其特征在于，所述步骤s5中定位标签相对于终端定位基站的角度计算方法为：在一次握手的过程中，将多次采样的iq数据查表计算相位差，进而利用相位差求反正弦的方式查表得到标签相对于终端定位基站的角度。10.根据权利要求1所述的一种基于hinoc终端的室内定位方法，其特征在于，所述步骤s5中携带定位标签的物体位置获取方式为：终端定位基站通过多次的标签定位交互，通过多次平均的方式找到携带定位标签的物体位置。

技术总结
本发明公开了一种基于HINOC终端的室内定位方法，包括：对室内终端物理层进行改造；通过局端配置改造后的终端，使终端成为终端定位基站；终端定位基站广播发送SYNC_PD同步帧；定位标签接收SYNC_PD同步帧，进而在相应的定位周期内发送LOCAL_PU定位帧；终端定位基站接收到来自不同定位标签的LOCAL_PU定位帧，在定位周期内完成一次握手，终端定位基站完成对定位标签的测距，通过LOCAL_PU定位帧里的特征计算定位标签相对于终端定位基站的角度并找到携带定位标签的物体。本发明在已有组网的基础上增加了高精度的定位功能，完美解决了室内位置服务需求，为本领域的技术进步拓展了空间，可以通过扩展终端的物理层完成室内定位，其商业化应用前景十分广阔。应用前景十分广阔。应用前景十分广阔。


技术研发人员：王丽娟 陈波
受保护的技术使用者：江苏科技大学
技术研发日：2021.10.22
技术公布日：2022/1/4