位置确定方法及相关装置与流程

1.本技术涉及近场通信定位技术领域，具体涉及一种位置确定方法及相关装置。


背景技术：

2.目前，近场定位系统中，作为定位参照设备的基站加入当前空间的定位服务系统时，需要与当前定位服务系统中的其他基站进行交互以测绘自身位置，目前的测绘方法收到其他基站的距离影响较大，精确度难以满足用户要求。


技术实现要素：

3.本技术提供一种位置确定方法及相关装置，以期提高近场定位系统中基站测绘自身位置的准确度。
4.第一方面，本技术实施例提供一种位置确定方法，包括：
5.基站x获取至少四个基站的至少四个方位参数组，且所述至少四个基站与所述至少四个方位参数组一一对应，所述至少四个方位参数组中每个方位参数组包括对应基站的位置和距离，所述距离是指基站x与所述对应基站之间的距离，所述至少四个基站为所述基站x当前所处空间内的基站；
6.所述基站x根据所述至少四个方位参数组对应的多个方位参数组集合，确定所述基站x的多个参考位置，所述多个方位参数组集合中每个方位参数组集合包括所述至少四个方位参数组中的三个位置，且任意两个方位参数组集合至少包含一个不同的位置，所述多个方位参数组集合与所述多个参考位置一一对应；
7.所述基站x确定所述每个方位参数组集合的权重，得到所述多个方位参数组集合对应的多个权重，所述权重用于表征对应的方位参数组集合的定位准确度；
8.所述基站x根据所述多个参考位置和所述多个权重确定所述基站x的目标位置。
9.可以看出，本技术实施例中，由于基站x能够根据多个方位参数组集合进行位置计算得到多个参考位置，并根据多个参考位置和每个方位参数组集合的权重加权计算目标位置，该权重用于表征对应的方位参数组集合的定位准确度，相对于仅利用单个方位参数组集合来计算位置的方法，能够有效降低单个方位参数组集合的计算误差对计算结果准确度的影响，提高基站x测绘自身位置的准确度。
10.第二方面，本技术实施例提供一种位置确定装置，包括：
11.获取单元，用于获取至少四个基站的至少四个方位参数组，且所述至少四个基站与所述至少四个方位参数组一一对应，所述至少四个方位参数组中每个方位参数组包括对应基站的位置和距离，所述距离是指基站x与所述对应基站之间的距离，所述至少四个基站为所述基站x当前所处空间内的基站；
12.确定单元，用于根据所述至少四个方位参数组对应的多个方位参数组集合，确定所述基站x的多个参考位置，所述多个方位参数组集合中每个方位参数组集合包括所述至少四个方位参数组中的三个位置，且任意两个方位参数组集合至少包含一个不同的位置，
所述多个方位参数组集合与所述多个参考位置一一对应；
13.所述确定单元，还用于确定所述每个方位参数组集合的权重，得到所述多个方位参数组集合对应的多个权重，所述权重用于表征对应的方位参数组集合的定位准确度；
14.所述确定单元，还用于根据所述多个参考位置和所述多个权重确定所述基站x的目标位置。
15.第三方面，本技术实施例提供一种电子设备，其特征在于，包括处理器、存储器、通信接口，以及一个或多个程序，所述一个或多个程序被存储在所述存储器中，并且被配置由所述处理器执行，所述程序包括用于执行如第一方面任一项所述的方法中的步骤的指令。
16.第四方面，本技术实施例提供一种计算机可读存储介质，其特征在于，存储用于电子数据交换的计算机程序，其中，所述计算机程序使得计算机执行如第一方面任一项所述的方法。
17.第五方面，本技术提供一种计算机程序，其中，所述计算机程序可操作来使计算机执行如本技术实施例第一方面任一方法中所描述的部分或全部步骤。该计算机程序可以为一个软件安装包。
附图说明
18.图1a是本技术实施例提供的基于uwb技术定位的应用场景示意图；
19.图1b是本技术实施例提供的一种ss-twr的测距信号交互示意图；
20.图1c是本技术实施例提供的一种ds twr的测距信号交互示意图；
21.图1d是本技术实施例提供的一种标签与基站一对多交互的示意图；
22.图1e是本技术实施例提供的一种运算tdoa得出最后坐标的示意图；
23.图1f是本技术实施例提供的一种超级帧的示意结构图；
24.图1g是本技术实施例提供的一种加入信标帧的超级帧的示意结构图；
25.图1h是本技术实施例提供的一种三个圆相交于一定的区域的示意图；
26.图1i是本技术实施例提供的一种三个圆无法相交的示例图；
27.图1j是本技术实施例提供的一种定位服务系统10的架构示意图；
28.图1k是本技术实施例提供的一种基站200的组成示例图；
29.图2是本技术实施例提供的一种位置确定方法的流程示意图；
30.图3是本技术实施例提供的一种位置确定装置的功能单元组成框图；
31.图4是本技术实施例提供的一种位置确定装置的功能模块组成框图。
具体实施方式
32.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
33.本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，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、产品或设备没
有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。
34.在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
35.本技术中的“至少一个”指的是一个或多个，多个指的是两个或两个以上。本技术中和/或，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b的情况，其中a、b可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一(项)个”或其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，a、b或c中的至少一项(个)，可以表示：a，b，c，a和b，a和c，b和c，或a、b和c，其中a、b、c中的每一个本身可以是元素，也可以是包含一个或多个元素的集合。
36.需要指出的是，本技术实施例中涉及的等于可以与大于连用，适用于大于时所采用的技术方案，也可以与小于连用，适用于与小于时所采用的技术方案，需要说明的是，当等于与大于连用时，不与小于连用；当等于与小于连用时，不与大于连用。本技术实施例中“的(of)”，“相应的(corresponding，relevant)”和“对应的(corresponding)”有时可以混用，应当指出的是，在不强调其区别时，其所要表达的含义是一致的。
37.首先，对本技术实施例中涉及的部分名词进行解释，以便于本领域技术人员理解。
38.1、超宽带(ultra wideband，uwb)。本技术实施例中uwb是一种近场无线通信技术，根据美国联邦通信委员会(federal communications commission of the united states)的标准，uwb的工作频段为3.1-10.6ghz，-10db带宽与系统中心频率的比值大于20％，系统带宽至少为500mhz。利用纳秒至微秒级的非正弦波窄脉冲传输数据。传统的超宽带uwb技术定位用于矿井，仓库等工业场所，其主要的应用场景是监控员工、货物在室内的实时位置。其中基站已在室内场所标定好，通过有线或wi-fi的方式相互连接进行同步。如图1a所示的示例应用场景中，a为支持uwb技术定位的基站，cle pc为位置服务器(又称为定位服务器，例如：位置计算设备)，ehternet lan-tcp/ip是指基站之间支持以太网局域网的传输控制协议/网际协议，通过在每个区域设置至少一个基站实现针对佩戴标签设备的用户的位置监测。
39.2、单边双向测距(single-sided two-way ranging，ss-twr)。本技术实施例中ss-twr是对单个往返消息时间上的简单测量，设备a主动发送数据到设备b，设备b返回数据响应设备a。如图1b所示，设备a(device a)主动发送(tx)数据(对应图中tx时间节点到tround时间起点)，同时记录发送时间戳，设备b(device b)接收到(rx)之后记录接收时间戳，rmarker表示数据完成传输(接收或发送)的时间节点；延时treply之后，设备b发送数据，同时记录发送时间戳，设备a接收数据，同时记录接收时间戳。
40.所以可以拿到两个时间差数据，设备a的时间差tround(发送数据和接收数据的时间差)和设备b的时间差treply，最终得到无线信号的飞行时间如下：
[0041][0042]
两个差值时间都是基于本地的时钟计算得到的，本地时钟误差可以抵消，但是不同设备之间会存在微小的时钟偏移，假设设备a和b的时钟偏移分别为ea和eb，因此得到的飞行时间会随着treply的增加而增加，测距误差error的方程如下：
[0043][0044]
其中，tprop为无线信号的实际飞行时间。
[0045]
3、双边双向测距(double-sided two-way ranging，ds twr)。本技术实施例中ds twr基于发起节点和响应节点之间的3次消息传送，获得两次往返延迟，在响应端测量出距离。如图1c所示，当设备a收到数据之后，立刻返回数据，最终也可以得到如下四个时间差：
[0046]
①
设备a的第一次时间差tround1(发送数据和接收数据的时间差)
[0047]
②
设备b第一次接收数据后的延时treply1(接收第一数据后的延时)
[0048]
③
设备b的时间差tround2(发送数据和接收数据的时间差)
[0049]
④
设备a第一次接收数据后的延时treply2(接收第二数据后的延时)
[0050]
使用如下公式计算无线信号的飞行时间
[0051][0052]
4、利用近场无线通信技术的定位服务系统中的标签和基站。如图1d所示，标签(图中tag)对外广播信号(图中poll)后，rmarker表示数据完成传输(接收或发送)的时间节点；周围的三个基站(图中anchor a、anchor b、anchor c)收到数据帧，根据基站之间的同步信息依次对标签发送回复response数据帧(图中respa、respb、respc)。当标签收到三个基站或以上的回复数据帧后，再对外发送一次数据帧(图中final)。因此每个基站在侦听到final数据帧后在自身节点计算出无线信号的飞行时间。
[0053][0054][0055][0056]
其中，tpropa为基站a与标签之间的无线信号的飞行时间，tpropb为基站b与标签之间的无线信号的飞行时间，tpropc为基站c与标签之间的无线信号的飞行时间，tround1a为标签发送数据和接收基站a数据的时间差，tround1b为标签发送数据帧和接收基站b数据帧的时间差，tround1c为标签发送数据帧和接收基站c数据帧的时间差，treply1a为基站a
的延时，treply1b为基站b的延时，treply1c为基站c的延时，treply2a为标签接收基站a的数据帧到发送final数据帧的延时，treply2b为标签接收基站b的数据帧到发送final数据帧的延时，treply2c为标签接收基站c的数据帧到发送final数据帧的延时。
[0057]
每个基站将计算结果上传到主服务器。如图1e所示，主服务器上根据到达时间差(time difference of arrival，tdoa)计算出最后坐标，x1、x2、x3对应anchor a、anchor b、anchor c的位置，圆圈对应以无线信号的飞行时间确定的距离为半径的位置范围，xu为标签的位置。
[0058]
5、超级帧。本技术实施例中超级帧是室内场景多个标签分配时域通信时机形成的一段时间。每个标签需要分配一个时隙slot，在各自的slot中完成各自的位置计算并上传到基站。如图1f所示的超级帧示意结构，interval表示时间间隔，scheduling interval表示被调度的时间间隔，tag i slot表示标签i的时隙，poll tx表示标签发送信号，resp-x rx表示标签接收基站x的信号，resp-y rx表示标签接收基站y的信号，resp-z rx表示标签接收基站z的信号，final tx表示标签发送final数据帧，如果基站之间的同步也通过超宽带uwb技术无线实现，需要在标签与基站交互的时隙前加入信标帧(beacon，bcn)时隙，在此时隙内标签之间相互通信，确定各自的顺序。如图1g所示，superframe(n)表示超级帧n，idle time为空闲时间，bcn为承载信标帧的时隙，svc表示预留时隙，twr slot表示承载双向测距信号的时隙，wakeup为唤醒时隙，rx表示接收状态。
[0059]
6、最小二乘法定位算法。本技术实施例中最小二乘法定位算法是根据三个已知位置预测当前设备的位置的算法，比如三个位置已知的基站(基站y、基站j、基站k)的坐标分别为(x1，y1)，(x2，y2)，(x3，y3)，位置未知的基站x的坐标为(x，y)，基站x测量来自基站y、基站j、基站k数据帧的接收信号强度指示(received signal strength indication，rssi)为(rssi y、rssi j、rssi k、)，根据信号传播模型，可以将这一系列的rssi值转换为相应的距离：基站x到基站y、基站j、基站k的距离分别为d1，d2，d3，则有：
[0060][0061]
展开后，从第一项开始依次减去最后一项，整理后写成矩阵形式有：ax＝b，其中：
[0062][0063]
由于在3个方程中，待定位节点坐标不会符合方程组中的所有方程，因此设置误差向量为：e，取误差向量中误差的平方和，则有：
[0064]
e＝|ε|2＝ε
t
ε＝(ax-b)
t
(ax-b)，
[0065]
若要误差最小，即使得e最小。从而将上式对x求导，令导数为0，其表达式为：
[0066][0067]
求解上式方程可以得到：
[0068]
x＝(a
t
a)-1
(a
t
b)，
[0069]
由于是关于待定位节点坐标的矩阵形式，因此可以获得待定位节点的估计坐标：
[0070][0071]
可见，最小二乘法定位算法通过将3个方程的误差最小化，从而获得的最优的估算坐标x。若待定位节点以及信标节点的坐标都是三维形式则就把上述方程组中稍加修改，改为关于x，y，z的矩阵形式即可。
[0072]
目前，基于近场通信技术的定位服务系统中的基站x进行自身位置测绘时，可以接收定位服务系统中已经存在的三个基站(如基站y、基站j、基站k)发送的数据帧，基站y、基站j、基站k发送的数据帧中携带有基站自身的位置，从而基站x接收到三个基站的位置后，可以根据最小二乘法定位算法计算自身的位置。但由于基站之间的互测距距离有误差，对于三个已知基站测得的未知基站的位置可能不会很理想的交于一点，可能出现的情况如图1h所示的情况，三个圆相交于一定的区域，也可能出现如图1i所示的情况，三个圆无法相交。
[0073]
针对上述问题，本技术提出一种位置确定方法及相关装置，下面进行详细说明。
[0074]
请参考图1j，本技术实施例提供了一种定位服务系统10，该定位服务系统10包括标签设备100和基站200，其中，基站200与标签设备100之间传输近场无线通信信号(如uwb信号)，基站200为支持uwb技术的服务端设备，例如uwb基站、uwb锚点设备等，基站200为支持uwb技术的用户端设备，例如可以包括但不限于无线通信设备、入口应答器设备、家用设备等。
[0075]
图1k是本技术实施例提供的一种基站200的组成示例图。基站200可以包括核心处理单元201、uwb收发器202、通信单元203、通用接口单元204以及电源供给单元205，通信单元203具体可以包括但不限于蓝牙、wi-fi、蜂窝通信模块中的一种或多种，通用接口单元204用于接入各类传感器，包括但不限于指示灯、振动传感器以及其他传感器，电源供给单元205例如可以包括但不限于电池、直流转直流dc-dc模块、滤波电路以及欠压检测电路等。
[0076]
其中，核心处理单元201可以包括处理器和存储器，处理器可以包括一个或者多个处理核心。处理器利用各种接口和线路连接整个基站200内的各个部分，通过运行或执行存储在存储器内的指令、程序、代码集或指令集，以及调用存储在存储器内的数据，执行基站200的各种功能和处理数据。处理器可以包括一个或多个处理单元，例如：处理器可以包括中央处理器(central processing unit，cpu)、应用处理器(application processor，ap)、调制解调处理器、图形处理器(graphics processing unit，gpu)、图像信号处理器(image signal processor，isp)、控制器、视频编解码器、数字信号处理器(digital signal processor，dsp)、基带处理器，和/或神经网络处理器(neural-network processing unit，npu)等。其中，控制器可以是基站200的神经中枢和指挥中心。控制器可以根据指令操作码和时序信号，产生操作控制信号，完成取指令和执行指令的控制。
[0077]
存储器可以包括随机存储器(random access memory，ram)，也可以包括只读存储器(read-only memory)。可选地，该存储器包括非瞬时性计算机可读介质(non-transitory computer-readable storage medium)。存储器可用于存储指令、程序、代码、代码集或指令集。存储器可包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储用于实现操作系统的
指令、用于实现至少一个功能的指令(比如触控功能、声音播放功能、图像播放功能等)、用于实现下述各个方法实施例的指令等，该操作系统可以是安卓(android)系统(包括基于android系统深度开发的系统)、ios系统或其它系统。存储数据区还可以存储基站200在使用中所创建的数据(比如标定的位置数据)等。
[0078]
需要注意的是，上述基站200的结构示意图仅为示例，具体包含的器件可以更多或更少，此处不做唯一限定。
[0079]
请参阅图2，图2是本技术实施例提供的一种位置确定方法的流程示意图，应用于定位服务系统10中的基站x；如图所示，本位置确定方法包括以下步骤。
[0080]
步骤201，基站x获取至少四个基站的至少四个方位参数组，且所述至少四个基站与所述至少四个方位参数组一一对应，所述至少四个方位参数组中每个方位参数组包括对应基站的位置和距离，所述距离是指基站x与所述对应基站之间的距离，所述至少四个基站为所述基站x当前所处空间内的基站。
[0081]
示例的，每个基站的方位参数组中位置通过基站的坐标表示，方位参数组中的距离通过接收对应基站的数据帧的rssi转换得到。
[0082]
在一些实施例中，所述基站x获取至少四个基站的至少四个方位参数组，包括：所述基站x接收来自至少四个基站发送的至少四个数据帧，且所述至少四个数据帧与所述至少四个基站一一对应，所述至少四个数据帧中每个数据帧用于指示发送该数据帧的基站的位置；所述每个数据帧的接收信号强度指示用于确定所述基站x与对应基站之间的距离。
[0083]
可见，本示例中，位置未知的基站加入当前定位服务系统时，无需与其他基站进行数据帧的交互，仅需要被动接收其他基站的数据帧，即可获取位置和距离信息，实现简单、稳定。
[0084]
步骤202，所述基站x根据所述至少四个方位参数组对应的多个方位参数组集合，确定所述基站x的多个参考位置，所述多个方位参数组集合中每个方位参数组集合包括所述至少四个方位参数组中的三个位置，且任意两个方位参数组集合至少包含一个不同的位置，所述多个方位参数组集合与所述多个参考位置一一对应。
[0085]
在一些实施例中，所述基站x根据所述至少四个方位参数组对应的多个方位参数组集合，确定所述基站x的多个参考位置，包括：所述基站x针对所述多个方位参数组集合中的每个方位参数组集合，按照最小二乘法定位算法计算所述基站x的位置，得到所述基站x的多个参考位置。
[0086]
其中，所述最小二乘法定位算法前述部分已详细描述，此处不再赘述。
[0087]
可见，本示例中，基站x直接根据最小二乘法定位算法测绘自身位置，无需其他设备辅助，简单高效拓展能力强。
[0088]
在一些实施例中，所述至少四个基站包括基站y、基站j、基站k以及基站l；
[0089]
所述至少四个方位参数组包括所述基站y的(位置y，距离y)，所述基站j的(位置j、距离j)，所述基站k的(位置k、距离k)，基站l的(位置l、距离l)；
[0090]
所述多个方位参数组集合包括方位参数组集合1{(位置y，距离y)、(位置j，距离j)、(位置k、距离k)}、方位参数组集合2{(位置y，距离y)、(位置j，距离j)、(位置l，距离l)}、方位参数组集合3{(位置y，距离y)、(位置k、距离k)、(位置l，距离l)}、方位参数组集合4{(位置j，距离j)、(位置k，距离k)、(位置l，距离l)}。
[0091]
可见，本示例中，针对基站x通过四个基站计算自身位置的场景，方位参数组集合有4个，即需要计算出4个参考位置，并加权计算出最终的目标位置。
[0092]
步骤203，所述基站x确定所述每个方位参数组集合的权重，得到所述多个方位参数组集合对应的多个权重，所述权重用于表征对应的方位参数组集合的定位准确度。
[0093]
在一些实施例中，所述基站x确定所述每个方位参数组集合的权重，包括：所述基站x确定当前的方位参数组集合中三个距离的和的倒数为所述当前方位参数组集合的权重。
[0094]
其中，所述方位参数组集合中包括三个方位参数组，每个方位参数组包括对应基站的距离，该距离有基站x根据检测的由对应基站发送的数据帧的rssi转换得到。
[0095]
可见，本示例中，由于距离远近直接影响位置计算的准确度，距离越远结果误差增大的概率越大，距离越近计算结果误差变大的概率越小，因而通过三个距离的和的倒数来确定每个方位参数组集合的权重能够准确表征该对应关系，从而提高计算结果的准确度，减少误差影响。
[0096]
在一些实施例中，所述基站x确定所述每个方位参数组集合的权重，包括：所述基站x确定当前的方位参数组集合中三个距离的平方和的倒数为所述当前方位参数组集合的权重。
[0097]
可见，本示例中，由于距离远近直接影响位置计算的准确度，距离越远结果误差增大的概率越大，距离越近计算结果误差变大的概率越小，因而通过三个距离的平方和的倒数来确定每个方位参数组集合的权重能够准确表征该对应关系，从而提高计算结果的准确度，减少误差影响。
[0098]
在一些实施例中，所述基站x确定所述每个方位参数组集合的权重，包括：所述基站x根据当前方位参数组集合中三个位置和所述当前方位参数组集合对应的参考位置，确定每个位置与所述参考位置之间的参考距离，得到三个参考距离；所述基站x根据所述三个参考距离确定所述当前方位参数组集合的权重。
[0099]
可见，本示例中，针对rssi可能存在误差的情况，选择根据参考位置动态计算距离，能够避免rssi误差直接影响计算结果准确度，从而减小距离对计算结果准确度的影像。
[0100]
在一些实施例中，所述基站x确定所述每个方位参数组集合的权重，包括：所述基站x计算所述多个参考位置的平均位置；所述基站x根据当前方位参数组集合中三个位置和所述平均位置，确定每个位置与所述平均位置之间的参考距离，得到三个参考距离；所述基站x根据所述三个参考距离确定所述当前方位参数组集合的权重。
[0101]
可见，本示例中，针对rssi可能存在误差的情况，选择根据平均位置动态计算距离，能够避免rssi误差直接影响计算结果准确度，从而减小距离对计算结果准确度的影像。
[0102]
在一些实施例中，所述基站x根据所述三个参考距离确定所述当前方位参数组集合的权重，包括：所述基站x确定所述三个参考距离的和的倒数为所述当前方位参数组集合的权重。
[0103]
可见，本示例中，由于距离远近直接影响位置计算的准确度，距离越远结果误差增大的概率越大，距离越近计算结果误差变大的概率越小，因而通过三个距离的和的倒数来确定每个方位参数组集合的权重能够准确表征该对应关系，从而提高计算结果的准确度，减少误差影响。
[0104]
在一些实施例中，所述基站x根据所述三个参考距离确定所述当前方位参数组集合的权重，包括：所述基站x确定所述三个参考距离的平方和的倒数为所述当前方位参数组集合的权重。
[0105]
可见，本示例中，由于距离远近直接影响位置计算的准确度，距离越远结果误差增大的概率越大，距离越近计算结果误差变大的概率越小，因而通过三个距离的平方和的倒数来确定每个方位参数组集合的权重能够准确表征该对应关系，从而提高计算结果的准确度，减少误差影响。
[0106]
步骤204，所述基站x根据所述多个参考位置和所述多个权重确定所述基站x的目标位置。
[0107]
可以看出，本技术实施例中，由于基站x能够根据多个方位参数组集合进行位置计算得到多个参考位置，并根据多个参考位置和每个方位参数组集合的权重加权计算目标位置，该权重用于表征对应的方位参数组集合的定位准确度，相对于仅利用单个方位参数组集合来计算位置的方法，能够有效降低单个方位参数组集合的计算误差对计算结果准确度的影响，提高基站x测绘自身位置的准确度。
[0108]
在一些实施例中，基站x计算出自身位置后，可以对外广播出自身的坐标。基站x得到相邻基站坐标后，也可以对外广播相邻基站的坐标。当用户携带用户设备进入室内时，用户设备与至少三个基站进行数据帧交互，根据到达时间差(time difference of arrival，tdoa)定位算法确定自身与基站的tdoa，用户设备无需导入整个地图上的所有基站就可做快速解析，计算出自身的位置。就算在地图上有几个基站不工作或者被热插拔也不会影响在当前小区域的定位。
[0109]
此外，基站x所广播的数据帧的冗余字段可以携带置信度参数。比如空间中有基站a，也有基站b的坐标信息，其中基站b的坐标是通过基站c、基站d、基站e确定的，如果基站b、基站c、基站d、基站e都比较接近，则算出的基站b的坐标的准确度相对较高，对应的置信度就会比较高；如果基站b、基站c、基站d、基站e都比较远，算出的基站b坐标的准确度相对较低，则对应的置信度就会比较低。当用户设备进入当前空间后，若同时连接上基站a与基站b等，根据多个基站tdoa确定自身坐标。由于基站a的坐标的置信度相对高，基站b的坐标的置信度相对低，用户设备可选优先选择使用基站a的坐标确定自身坐标。
[0110]
本技术实施例提供一种位置确定装置，该位置确定装置可以为基站x。具体的，位置确定装置用于执行以上位置确定方法中基站x所执行的步骤。本技术实施例提供的位置确定装置可以包括相应步骤所对应的模块。
[0111]
本技术实施例可以根据上述方法示例对位置确定装置进行功能模块的划分，例如，可以对应各个功能划分各个功能模块，也可以将两个或两个以上的功能集成在一个处理模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。本技术实施例中对模块的划分是示意性的，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。
[0112]
在采用对应各个功能划分各个功能模块的情况下，图3示出上述实施例中所涉及的位置确定装置的一种可能的结构示意图。如图3所示，位置确定装置3应用于基站x；所述装置包括：
[0113]
获取单元30，用于获取至少四个基站的至少四个方位参数组，且所述至少四个基
站与所述至少四个方位参数组一一对应，所述至少四个方位参数组中每个方位参数组包括对应基站的位置和距离，所述距离是指基站x与所述对应基站之间的距离，所述至少四个基站为所述基站x当前所处空间内的基站；
[0114]
确定单元31，用于根据所述至少四个方位参数组对应的多个方位参数组集合，确定所述基站x的多个参考位置，所述多个方位参数组集合中每个方位参数组集合包括所述至少四个方位参数组中的三个位置，且任意两个方位参数组集合至少包含一个不同的位置，所述多个方位参数组集合与所述多个参考位置一一对应；
[0115]
所述确定单元31，还用于确定所述每个方位参数组集合的权重，得到所述多个方位参数组集合对应的多个权重，所述权重用于表征对应的方位参数组集合的定位准确度；
[0116]
所述确定单元31，还用于根据所述多个参考位置和所述多个权重确定所述基站x的目标位置。
[0117]
在一个可能的示例中，在所述确定所述每个方位参数组集合的权重方面，所述确定单元31具体用于：确定当前的方位参数组集合中三个距离的和的倒数为所述当前方位参数组集合的权重。
[0118]
在一个可能的示例中，在所述确定所述每个方位参数组集合的权重方面，所述确定单元31具体用于：确定当前的方位参数组集合中三个距离的平方和的倒数为所述当前方位参数组集合的权重。
[0119]
在一个可能的示例中，在所述确定所述每个方位参数组集合的权重方面，所述确定单元31具体用于：根据当前方位参数组集合中三个位置和所述当前方位参数组集合对应的参考位置，确定每个位置与所述参考位置之间的参考距离，得到三个参考距离；以及根据所述三个参考距离确定所述当前方位参数组集合的权重。
[0120]
在一个可能的示例中，在所述确定所述每个方位参数组集合的权重方面，所述确定单元31具体用于：计算所述多个参考位置的平均位置；以及根据当前方位参数组集合中三个位置和所述平均位置，确定每个位置与所述平均位置之间的参考距离，得到三个参考距离；以及根据所述三个参考距离确定所述当前方位参数组集合的权重。
[0121]
在一个可能的示例中，在所述根据所述三个参考距离确定所述当前方位参数组集合的权重方面，所述确定单元31具体用于：确定所述三个参考距离的和的倒数为所述当前方位参数组集合的权重。
[0122]
在一个可能的示例中，在所述根据所述三个参考距离确定所述当前方位参数组集合的权重方面，所述确定单元31具体用于：确定所述三个参考距离的平方和的倒数为所述当前方位参数组集合的权重。
[0123]
在一个可能的示例中，在所述根据所述至少四个方位参数组对应的多个方位参数组集合，确定所述基站x的多个参考位置方面，所述确定单元31具体用于：针对所述多个方位参数组集合中的每个方位参数组集合，按照最小二乘法定位算法计算所述基站x的位置，得到所述基站x的多个参考位置。
[0124]
在一个可能的示例中，所述至少四个基站包括基站y、基站j、基站k以及基站l；
[0125]
所述至少四个方位参数组包括所述基站y的(位置y，距离y)，所述基站j的(位置j、距离j)，所述基站k的(位置k、距离k)，基站l的(位置l、距离l)；
[0126]
所述多个方位参数组集合包括方位参数组集合1{(位置y，距离y)、(位置j，距离
j)、(位置k、距离k)}、方位参数组集合2{(位置y，距离y)、(位置j，距离j)、(位置l，距离l)}、方位参数组集合3{(位置y，距离y)、(位置k、距离k)、(位置l，距离l)}、方位参数组集合4{(位置j，距离j)、(位置k，距离k)、(位置l，距离l)}。
[0127]
在一个可能的示例中，在所述获取至少四个基站的至少四个方位参数组方面，所述获取单元30具体用于：接收来自至少四个基站的至少一个数据帧，所述至少一个数据帧用于指示所述至少四个基站的所述至少四个方位参数组。
[0128]
在一个可能的示例中，所述至少一个数据帧为所述至少四个基站发送的至少四个数据帧，且所述至少四个数据帧与所述至少四个基站一一对应，所述至少四个数据帧中每个数据帧用于指示发送该数据帧的基站的位置。
[0129]
在采用集成的单元的情况下，本技术实施例提供的另一种位置确定装置的结构示意图如图4所示。在图4中，位置确定装置4包括：处理模块40和通信模块41。处理模块40用于对设备控制装置的动作进行控制管理，例如，获取单元30、确定单元31所执行的步骤，和/或用于执行本文所描述的技术的其它过程。通信模块41用于支持设备控制装置与其他设备之间的交互。如图4所示，位置确定装置还可以包括存储模块42，存储模块42用于存储位置确定装置的程序代码和数据。
[0130]
其中，处理模块40可以是处理器或控制器，例如可以是中央处理器(central processing unit，cpu)，通用处理器，数字信号处理器(digital signal processor，dsp)，asic，fpga或者其他可编程逻辑器件、晶体管逻辑器件、硬件部件或者其任意组合。其可以实现或执行结合本技术公开内容所描述的各种示例性的逻辑方框，模块和电路。所述处理器也可以是实现计算功能的组合，例如包含一个或多个微处理器组合，dsp和微处理器的组合等等。通信模块41可以是收发器、rf电路或通信接口等。存储模块42可以是存储器。
[0131]
其中，上述方法实施例涉及的各场景的所有相关内容均可以援引到对应功能模块的功能描述，在此不再赘述。上述位置确定装置3和位置确定装置4均可执行上述图2所示的位置确定方法中基站x所执行的步骤。
[0132]
本技术实施例还提供一种计算机存储介质，其中，该计算机存储介质存储用于电子数据交换的计算机程序，该计算机程序使得计算机执行如上述方法实施例中记载的任一方法的部分或全部步骤，上述计算机包括电子设备。
[0133]
本技术实施例还提供一种计算机程序产品，上述计算机程序产品包括存储了计算机程序的非瞬时性计算机可读存储介质，上述计算机程序可操作来使计算机执行如上述方法实施例中记载的任一方法的部分或全部步骤。该计算机程序产品可以为一个软件安装包，上述计算机包括电子设备。
[0134]
应理解，在本技术的各种实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本技术实施例的实施过程构成任何限定。
[0135]
在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的方法、装置和系统，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的；例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式；例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦
合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
[0136]
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
[0137]
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理包括，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
[0138]
上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(read-only memory，简称rom)、随机存取存储器(random access memory，简称ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0139]
虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，可轻易想到变化或替换，均可作各种更动与修改，包含上述不同功能、实施步骤的组合，包含软件和硬件的实施方式，均在本发明的保护范围。