CN104519566B - 一种终端辅助无线定位方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种终端辅助无线定位方法及装置，涉及无线通讯领域，所述装置包括：请求发送模块，用于当其所属的第一终端不具备定位能力时，向所述第一终端附近的至少一个已完成定位的第二终端发起辅助定位请求，并保存所述辅助定位请求的发送时间；响应接收模块，用于接收第二终端响应所述辅助定位请求而发送的辅助定位信息，并保存所述辅助定位信息的接收时间；定位计算模块，用于利用所述辅助定位信息及接收时间、所述辅助定位请求的发送时间，确定其空间位置。本发明通过终端间的相互协作，辅助不具备定位能力的终端完成无线定位。

Description

一种终端辅助无线定位方法及装置
技术领域
本发明涉及无线通讯领域，特别涉及一种无线通信定位技术。
背景技术
随着时代的不断发展，手机定位技术受到越来越多的重视。不论是GPS定位技术，还是利用无线传感器网络或其他定位手段进行定位，都有局限性。为了达到更高的定位精度，多种定位***协作组合定位，即多模定位，是未来发展的一个方向，发挥各自的优势，既可以提供较好的精度和响应速度，又可以覆盖较广的范围，实现无缝的、精确的定位。例如，将卫星定位***与移动通信***有机结合进行手机定位，充分利用卫星定位***在覆盖面积大、空旷地区定位精度高及移动通信网络在室内、密集城区定位精度高的优势，更好地满足了市场需求。
卫星定位至少要搜索到4颗星，然后根据到达时间进行测距，再根据测距结果列出至少4个球面方程或者双曲方程，如图1和图2所示，通过解方程解出空间位置。在室内密集城区，由于GPS信号衰减大，因此无法搜索到足够的4个星，无法完成GPS定位，使得定位功能受到约束。
传统无线定位方案的主要问题是限于定位锚点的选择范围太少,仅限于公共的锚点,如卫星基站等。另外室内有NLOS、多径、信道环境变化等因素也会导致蜂窝定位不准确的问题，这方面业界虽然已有一些研究成果，但一般都基于理想的假设，需要进一步深入研究在实际应用中可行的技术方案。
发明内容
本发明的目的在于提供一种终端辅助无线定位方法及装置，能更好地解决终端实现无线定位问题。
根据本发明的一个方面，提供了一种终端辅助无线定位方法，包括：
不具备定位能力的第一终端向附近至少一个已完成定位的第二终端发起辅助定位请求，并保存所述辅助定位请求的发送时间；
第一终端接收第二终端响应所述辅助定位请求而发送的辅助定位信息，并保存所述辅助定位信息的接收时间；
第一终端利用所述辅助定位信息及接收时间、所述辅助定位请求的发送时间，确定其空间位置。
优选地，在所述不具备定位能力的第一终端向附近至少一个已完成定位的第二终端发起辅助定位请求的步骤之前，还包括确定所述第一终端是否具备定位能力的步骤：
所述第一终端比较其已知定位信息的数目与预设第一门限；
若所述数目小于所述预设第一门限，则确定其不具备定位能力，否则，确定其具备定位能力；
其中，所述已知定位信息的来源包括卫星和/或无线基站和/或WIFI节点。
优选地，已完成定位的第二终端接收所述辅助定位请求，并将所述辅助定位请求的信号强度与预设第二门限进行比较，若所述信号强度大于所述预设第二门限，则所述第二终端向所述第一终端发送用于响应所述辅助定位请求的辅助定位信息。
优选地，所述辅助定位信息包括所述第二终端的空间位置、所述辅助定位信息的发送时间与所述辅助定位请求的接收时间之间的时间差。
优选地，所述第一终端利用所述辅助定位信息及接收时间、所述辅助定位请求的发送时间，确定其空间位置的步骤包括：
所述第一终端利用所述辅助定位信息的接收时间、所述辅助定位请求的发送时间、所述辅助定位信息的发送时间与所述辅助定位请求的接收时间之间的时间差，确定其与所述第二终端之间的距离；
利用所述距离和所述第二终端的空间位置，确定其空间位置。
优选地，若所述第一终端的已知定位信息与已收到的辅助定位信息的数目之和小于所述预设第一门限，则通过将辅助定位请求的信号强度增大，增加响应所述辅助定位请求的辅助定位信息的数目，直至所述数目之和大于或等于所述预设第一门限，从而使所述第一终端具备定位能力。
根据本发明的另一方面，提供了一种终端辅助无线定位装置，包括：
请求发送模块，用于当其所属的第一终端不具备定位能力时，向所述第一终端附近的至少一个已完成定位的第二终端发起辅助定位请求，并保存所述辅助定位请求的发送时间；
响应接收模块，用于接收第二终端响应所述辅助定位请求而发送的辅助定位信息，并保存所述辅助定位信息的接收时间；
定位计算模块，用于利用所述辅助定位信息及接收时间、所述辅助定位请求的发送时间，确定其空间位置。
优选地，还包括：
能力确定模块，用于比较所述第一终端的已知定位信息的数目与预设第一门限，若所述数目小于所述预设第一门限，则确定所述第一终端不具备定位能力，否则，确定其具备定位能力，其中，所述已知定位信息的来源包括卫星和/或无线基站和/或WIFI节点。
优选地，所述辅助定位信息包括所述第二终端的空间位置、所述辅助定位信息的发送时间与所述辅助定位请求的接收时间之间的时间差，所述定位计算模块包括：
距离确定子模块，用于利用所述辅助定位信息的接收时间、所述辅助定位请求的发送时间、所述辅助定位信息的发送时间与所述辅助定位请求的接收时间之间的时间差，确定所述第一终端与所述第二终端之间的距离；
位置确定子模块，用于利用所述距离和所述第二终端的空间位置，确定第一终端的空间位置。
根据本发明的另一方面，提供了一种终端辅助无线定位装置，包括：
请求接收模块，用于接收来自不具备定位能力的第一终端的辅助定位请求；
比较模块，用于将所述辅助定位请求的信号强度与其所属第二终端中的预设第二门限进行比较；
响应发送模块，用于当所述信号强度大于所述预设第二门限时，向所述第一终端发送用于响应所述辅助定位请求的辅助定位信息，以供所述第一终端实现辅助定位。
与现有技术相比较，本发明的有益效果在于：
本发明通过终端之间的相互协作，使依据卫星和/或无线基站和/或WIFI节点的已知定位信息无法独立完成定位的终端能够利用已经成功定位的终端，实现辅助无线定位。
附图说明
图1是现有技术提供的球面交集定位示意图；
图2是现有技术提供的双曲面交集定位示意图；
图3是本发明实施例提供的终端辅助无线定位流程图；
图4是本发明实施例提供的终端辅助无线定位装置结构图；
图5是本发明实施例提供的密集城区的终端辅助无线定位场景图；
图6是本发明实施例提供的室内的终端辅助无线定位场景图；
图7是本发明实施例提供的矿井下的终端辅助无线定位场景图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行详细说明，应当理解，以下所说明的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
图3是本发明实施例提供的终端辅助无线定位流程图，如图3所示，步骤包括：
步骤301、第一终端UE不能成功定位，将其作为辅助定位请求终端。
第一终端确定其定位条件是否满足，如果满足则进行定位，如果不满足，则作为辅助定位请求终端。具体地说，所述定位条件具体包括但不限于：收到卫星的信号个数是否足够，收到其他定位锚点的信号个数是否足够，其他定位锚点包括但不限于无线基站、室内wifi结点等。如果卫星的信号个数加上其他定位锚点的信号个数之和少于预设第一门限（至少为4），则定位条件不满足，需要发起辅助定位请求。辅助个数=预设第一门限-卫星的信号个数与其他定位锚点的信号个数之和，即至少要收到辅助个数个附近终端的辅助响应，即至少要收到辅助个数个辅助定位信息。
本实施例以第一终端不满足定位条件，即不具备定位能力为例进行说明。
步骤302、辅助定位请求终端确定辅助范围，向附近的终端发起辅助定位请求。
辅助定位请求终端可以预先规划几个辅助定位请求的信号强度等级，不同信号强度等级对应不同大小的辅助范围，信号强度越大，辅助范围越大。辅助定位请求终端第一次发送辅助定位请求时，将信号强度设置为最低等级，并向附近的终端发起辅助定位请求，并记录发送时刻T0。
步骤303、附近的终端接收所述辅助定位请求，并记录所述请求的到达时间T1，同时判断自身是否符合辅助定位条件，若符合辅助定位条件，则作为辅助定位响应终端。辅助定位响应终端计算请求响应信号发送时刻T2，把本终端的空间位置和delta（delta等于T2-T1）发给辅助定位请求终端。
所述判断自身是否符合辅助定位条件的步骤具体包括但不限于：确定本终端是否已经完成定位；确定收到辅助定位请求的信号强度是否大于预设第二门限；若上述2个条件满足，则响应所述辅助定位请求。也就是说，如果辅助定位响应终端未完成定位或信号强度小于等于预设第二门限，则不响应所述辅助定位请求。如果辅助定位响应终端满足辅助定位条件，能够提供辅助定位信息，则把本终端的空间位置、辅助定位信息的发送时刻与辅助定位请求的接收时刻的差发给辅助定位请求终端。
步骤304、辅助定位响应终端把辅助定位信息发给辅助定位请求终端。
步骤305、辅助定位请求终端根据反馈过来的辅助定位信息，计算其空间位置。
辅助定位请求终端接收请求到的辅助定位信息，并记录接收时刻T3，根据上述时间信息计算距离信息，即距离di=c*（T3-T0-deltai）。其中c为光速；di为请求终端和第i个辅助定位响应终端的距离；i为响应所述辅助定位请求的辅助定位响应终端的编号；deltai为第i个辅助定位响应终端的时间修正量。
辅助定位请求终端综合融合搜到的已知位置点信息，包括卫星信息、其他锚点信息、辅助定位响应终端信息，计算其空间位置。设辅助定位请求终端的空间位置为（x,y,z）,根据所有已知位置点的位置和距离信息，列联合方程组，通过解方程组得到（x,y,z）的解。
如果辅助定位请求终端收到的响应个数大于或等于辅助个数，则计算本终端位置，否则提升辅助定位请求的信号强度等级，并重复步骤302至步骤305。如果已经达到最高信号等级，则提示不满足定位条件。换句话说，若所述辅助定位请求终端的已知定位信息与已收到的辅助定位信息的数目之和小于所述预设第一门限，则通过将辅助定位请求的信号强度增大，增加响应所述辅助定位请求的辅助定位信息的数目，直至所述数目之和大于或等于所述预设第一门限，从而使所述辅助定位请求终端具备定位能力。
简言之，第一终端首先比较其已知定位信息的数目与预设第一门限，当所述数目小于所述预设第一门限时，确定其不具备定位能力，否则，确定其具备定位能力，其中，所述已知定位信息的来源包括卫星和/或无线基站和/或WIFI节点。本实施例中，假设第一终端不具备定位能力，将其作为辅助定位请求终端。所述辅助定位请求终端向附近至少一个已完成定位的辅助定位响应终端发起辅助定位请求，并保存所述辅助定位请求的发送时间。已完成定位的辅助定位响应终端接收所述辅助定位请求，并将所述请求的信号强度与预设第二门限进行比较，当所述信号强度大于所述预设第二门限时，辅助定位响应终端向所述辅助定位请求终端发送用于响应所述辅助定位请求的辅助定位信息，其中，所述辅助定位信息包括所述辅助定位响应终端的空间位置、所述辅助定位信息的发送时间与所述辅助定位请求的接收时间之间的时间差。辅助定位请求终端接收辅助定位响应终端响应所述辅助定位请求而发送的辅助定位信息，并保存所述辅助定位信息的接收时间，然后利用所述辅助定位信息的接收时间、所述辅助定位请求的发送时间、所述辅助定位信息的发送时间与所述辅助定位请求的接收时间之间的时间差，确定其与所述辅助定位响应终端之间的距离，并利用所述距离和所述辅助定位响应终端的空间位置，确定其空间位置。
图4是本发明实施例提供的终端辅助无线定位装置结构图，如图4所示，装置包括：不能定位的第一终端和附近已完成定位的第二终端。
所述不能定位的第一终端包括能力确定模块、请求发送模块、响应接收模块、定位计算模块，其中：
所述能力确定模块，用于比较第一终端的已知定位信息的数目与预设第一门限，若所述数目小于所述预设第一门限，则确定所述第一终端不具备定位能力，否则，确定所述第一终端具备定位能力，其中，所述已知定位信息的来源包括卫星和/或无线基站和/或WIFI节点。具体地说，所述能力确定模块用于检查第一终端的已知定位信息，其中，所述检查第一终端的已知定位信息的步骤包括但不限于：收到卫星的信号个数是否足够，收到其他定位锚点的信号个数是否足够，所述其他定位锚点包括但不限于无线基站、室内wifi节点等。如果卫星的信号个数加上其他定位锚点的信号个数之和少于预设第一门限（至少为4），则第一终端发起辅助定位请求。辅助个数=预设第一门限-卫星的信号个数与其他定位锚点的信号个数之和，则至少要收到辅助个数个辅助响应。
所述请求发送模块，用于当所述第一终端不具备定位能力时，向所述第一终端附近的至少一个已完成定位的第二终端发起辅助定位请求，并保存所述辅助定位请求的发送时间；进一步说，所述请求发送模块还用于通过确定发送辅助定位请求的信号强度，确定请求辅助的范围，以便在所述范围内发送辅助定位请求。预先设置几个信号强度等级，第一次发送辅助定位请求时，把信号强度设置为最低等级，如果收到的辅助定位信息个数少于辅助个数，则提高信号强度等级，重新广播发起辅助定位请求。也就是说，所述第一终端实现辅助定位，应满足已知定位信息与已收到的辅助定位信息的数目之和大于或等于所述预设第一门限。
所述响应接收模块，用于接收辅助定位响应，具体地说，用于接收第二终端响应所述辅助定位请求而发送的辅助定位信息，并保存所述辅助定位信息的接收时间，其中，所述辅助定位信息包括所述第二终端的空间位置、所述辅助定位信息的发送时间与所述辅助定位请求的接收时间之间的时间差；
所述定位计算模块，用于利用所述辅助定位信息及接收时间、所述辅助定位请求的发送时间，确定其空间位置，具体地说，所述定位计算模块包括：距离确定子模块和位置确定子模块，其中，所述距离确定子模块利用所述辅助定位信息的接收时间、所述辅助定位请求的发送时间、所述辅助定位信息的发送时间与所述辅助定位请求的接收时间之间的时间差，确定所述第一终端与所述第二终端之间的距离，然后，所述位置确定子模块利用所述距离和所述第二终端的空间位置，确定第一终端的空间位置。具体地说，所述定位计算模块综合融合搜到的已知位置点信息，包括卫星信息、其他锚点信息、第二终端信息，计算第一终端的空间位置。设第一终端的空间位置为（x,y,z）,根据所有已知位置点的位置和距离信息，列联合方程组，解方程组得到（x,y,z）的解。
在第一终端依据当前已知的定位信息不能进行定位的情况下，第一终端与其附近的终端进行协作，向发起辅助定位请求并接收响应的辅助定位信息。经过协作，在能力确定模块确定定位信息满足定位算法之后，定位计算模块利用定位信息进行定位，输入包括但不限于公共定位设施的已知定位信息以及协作终端的辅助定位信息，输出包括但不限于第一终端的空间位置，即第一终端的坐标。
所述附近已完成定位的第二终端包括：
请求接收模块，用于接收来自不具备定位能力的第一终端的辅助定位请求；
比较模块，用于将所述辅助定位请求的信号强度与其所属第二终端中的预设第二门限进行比较；
响应发送模块，用于当所述信号强度大于所述预设第二门限时，向所述第一终端发送用于响应所述辅助定位请求的辅助定位信息，以供所述第一终端实现辅助定位；
定位计算模块，用于当其所属的第二终端的已知定位信息的数目大于或等于其所述第二终端中的预设第一门限时，利用所述已知定位信息，确定所述第二终端的空间位置，其中，所述已知定位信息的来源包括卫星和/或无线基站和/或WIFI节点等公共定位设施。
第二终端的定位计算模块通过卫星等公共定位设施，根据现有技术，独立完成自身定位，确定其空间位置，即第二终端的坐标。第二终端对不能定位的第一终端发来的辅助定位请求进行分析，判断是否向其发送辅助定位信息。如果能够辅助，则向第一终端发送辅助定位信息。
第二终端收到辅助定位请求后，判断自身是否满足辅助定位条件，所述辅助条件分析模块具体包括，但不限于：确定本终端是否已经完成定位，确定收到辅助定位请求的信号强度是否大于第二预设门限；只有上述两个条件均满足时，响应第一终端的辅助定位请求，也就是说，如果第二终端未完成定位或信号强度小于等于预设第二门限，则不响应所述辅助定位请求。如果第二终端满足辅助定位条件，能够提供辅助定位信息，则把本终端的空间位置、辅助定位信息的发送时刻与辅助定位请求的接收时刻的差发给第一终端。
上述不具备定位能力的终端包括依据公共定位设施的已知定位信息不能独立完成定位的终端，还包括依据公共定位设施的已知定位信息和其它协作终端的辅助定位信息不能完成定位的终端。
上述已完成定位的终端包括依据公共定位设施的已知定位信息能够独立完成定位的终端，还包括依据公共定位设施的已知定位信息和其它协作终端的辅助定位信息能够完成定位的终端。
图5是本发明实施例提供的密集城区的终端辅助无线定位场景图，如图5所示，在密集城区中，有4个UE，假设空中可见卫星有5个。
根据目前的卫星导航定位算法，要完成定位至少需要接收4个卫星信号。在本例中：
UE2能够收到GPS1、GPS2、GPS3、GPS4、GPS5共5颗卫星的信号，满足独立定位条件，因此能够独立完成定位，设定位后的信息为（α2，x2，y2,z2）,其中，α2为UE2时钟和卫星的时差。x2、y2、z2分别为UE2的三维坐标。
UE3能够收到GPS1、GPS2、GPS3、GPS4、GPS5共5颗卫星的信号，满足独立定位条件，因此能够独立完成定位，设定位后的信息为（α3，x3，y3,z3）,其中，α3为UE3时钟和卫星的时差。x3、y3、z3分别为UE3的三维坐标。
UE4能够收到GPS2、GPS3、GPS4、GPS5共4颗卫星的信号，满足独立定位条件，因此能够独立完成定位，设定位后信息为（α4，x4，y4,z4）,其中，α4为UE4时钟和卫星的时差。x4、y4、z4分别为UE4的三维坐标。
UE1能够收到GPS1、GPS4、GPS5共3颗卫星的信号，不满足独立定位条件，因此不能够独立完成定位，即当前UE1不具备定位能力，设位置位置为（α，x，y,z）,其中α为UE1时钟和卫星的时差。x、y、z分别为UE1的三维坐标。UE1依据本发明的方法，辅助定位过程下：
1、UE1不满足独立定位条件，因此作为辅助定位请求终端。辅助定位请求终端设置辅助定位请求的信号强度为最低等级，如果收到的辅助定位信息不够，则提高辅助定位请求的信号强度等级。
2、UE1向周围的终端发起辅助定位请求，并记录所述辅助定位请求的发送时刻T0。
3、周围的终端接收所述辅助定位请求，并记录所述辅助定位请求的接收时间T1，同时检查自身是否符合辅助定位条件，如果满足辅助定位条件，则作为辅助定位响应终端。
本实施例中，UE2、UE3、UE4、UE5为UE1周围的终端。当请求信号强度等级调整到一定级别时，UE44会首先满足辅助定位条件，作为辅助定位响应终端。
4、UE4记录所述辅助定位请求的接收时间T1，设其响应所述辅助定位请求而发送辅助定位信息的时间为T2，UE4计算delta4=T2-T1，然后将包含delta4、（x4，y4,z4）信息发给UE1。
5、UE1接收所述辅助定位信息，并记录所述辅助定位信息的接收时刻T3，计算其与UE4之间的距离d4=c*（T3-T0-delta4）。
6、由于UE1可以收到三颗卫星，因此需要辅助定位信息的个数等于1，只需要1个周围的终端进行响应就可以满足定位条件。
UE1收到UE4发过来的辅助定位信息后，通过UE1分别与GPS1、GPS4、GPS5的测距信息（即独立定位信息），以及其与UE4的测距信息（即辅助定位信息），可以建立包含4个方程的方程组，通过解方程组，可得到（α，x，y,z）。
图6是本发明实施例提供的室内的终端辅助无线定位场景图，如图6所示，室内有3个UE，假设空中可见卫星有4个。
根据目前的卫星导航定位算法，要完成定位，至少需要接收4个卫星的信号。在本实施例中：
UE1能够收到GPS1、GPS2、GPS3、GPS4共4颗卫星的信号，满足独立定位条件，因此能够独立完成定位，设定位后的信息为(α1，x1，y1,z1）,其中,α1是UE1时钟和卫星的时差，x1、y1、z1分别是UE1的三维坐标。
UE2能够收到GPS1、GPS2、GPS3、GPS4共4颗卫星的信号，满足独立定位条件，因此能够独立完成定位，设定位后的信息为(α2，x2，y2,z2）,其中，α2为UE2时钟和卫星的时差,x2、y2、z2分别为UE2的三维坐标。
UE3不能收到卫星信号，不满足独立定位条件，因此不能够独立完成定位，根据建筑物地图，由于其与UE1和UE2在一个室内水平面，因此设未知位置为(x，y）,其中，x和y分别为UE3在UE1和UE2组成的平面内的坐标。
1、UE3不满足独立定位条件，即不具备定位能力，因此作为辅助定位请求终端。辅助定位请求终端设置辅助定位请求的信号强度为最低等级，如果收到的辅助定位信息不够，则提高辅助定位请求的信号强度等级。
2、UE3向周围的终端发起辅助定位请求，并记录所述辅助定位请求的发送时刻T0。
3、周围的终端接收所述辅助定位请求，并记录所述辅助定位请求的接收时间，即到达时间，同时检查自身是否符合辅助定位条件，如果满足辅助定位条件，则作为辅助定位响应终端。
本实施例中，UE1和UE2为位于UE3周围的终端。当辅助定位请求的信号强度等级调整到一定级别时，UE1和UE2都会作为辅助定位响应终端。
4、UE1记录所述辅助定位请求的到达时间，即所述辅助定位请求的接收时间T11，设其用于响应所述辅助定位请求的而发送辅助定位信息的时间，即所述辅助定位信息的发送时间为T21，UE1计算delta1=T21-T11，然后将包含delta1、(x1，y1)的辅助定位信息发送给UE3。
同理，UE2所述辅助定位请求的到达时间，即所述辅助定位请求的接收时间T12，设其用于响应所述辅助定位请求的而发送辅助定位信息的时间，即所述辅助定位信息的发送时间为T22，UE2计算delta2=T22-T12，然后将包含delta2、(x2，y2）的辅助定位信息发送给UE3。
5、UE3接收UE1响应所述辅助定位请求而发送的辅助定位信息，并记录所述辅助定位信息的到达时间，即所述辅助定位信息的接收时刻T31，计算其与UE1之间的距离d1=c*（T31-T0-delta1）。
同理，UE3接收UE2响应所述辅助定位请求而发送的辅助定位信息，并记录所述辅助定位信息的到达时间，即所述辅助定位信息的接收时刻T32，计算其与UE2之间的距离d2=c*（T32-T0-delta2）。
6、根据建筑物地图，三个UE在一个室内平面上，因此UE3通过与UE1的距离d1和UE1的坐标（x1,y1）,通过与UE2的距离d2和UE2的坐标（x2,y2），可以建立包含2个球面方程的方程组，通过解方程可得到UE3的坐标（x，y）。
图7是本发明实施例提供的矿井下的终端辅助无线定位场景图，如图7所示，矿井内有9个UE，在本实施例中，由于矿井的空间结构是已知的，因此可以通过已知的矿井结构来减少对协作终端个数的要求，如本实施例中的UE4、UE5、UE6、U7、UE8、UE9。
UE1、UE2、UE3能够独立完成定位。
UE4通过本发明的辅助定位方法，可以通过UE1、UE2、UE3三个已经完成定位的终端的协助，分别得到UE4到UE1、UE2、UE3三个终端之间的距离。
由于UE1、UE2、UE3已独立完成定位，因此UE1、UE2、UE3三个终端的空间位置，即空间坐标是已知的。
假设UE4的空间坐标为未知数，则根据得到的所述三个距离和已知的所述三个终端的空间坐标，可以建立包含三个方程的方程组，通过解方程组可以解出UE4的空间坐标，即UE4完成定位。
同样的，通过类似UE4的辅助定位方法，可以解出UE5的空间坐标，即UE5完成定位。
在UE4和UE5已经定位的情况下，UE6和UE7可以通过UE4和UE5进行协作定位，根据UE6到UE4和UE5的距离，可以列出包含两个方程的方程组，通过解方程组，解出与UE4和UE5在同一个水平面的UE6的空间坐标，即UE6完成定位。同理，根据UE7到UE4和UE5的距离，可以列出包含两个方程的方程组，通过解方程组，解出与UE4和UE5在同一个水平面的UE7的空间坐标，即UE7完成定位。
在UE6和UE7已经定位的情况下，UE8通过UE6和UE7进行协作定位。根据矿井的空间结构图，UE8与UE6和UE7在一个平面上，因此根据UE8与UE6和UE7的距离，可以列出包含两个方程的方程组，通过解方程组，解出与UE6和UE7在同一个垂直平面的UE8的空间坐标，即UE8完成定位。
UE9通过UE8进行协助定位，根据矿井的空间结构图，可以确定UE9与UE8在同一线性通道上，因此通过一个距离方程就可以确定UE9的空间坐标，即UE9完成定位。
综上所述，本发明具有以下技术效果：
1、在人群多楼宇密集的地方，能够显著消除常规定位方法的盲点，例如卫星定位；
2、在大的室内空间，例如商场、写字楼，能够显著消除室内常规定位方法的盲点。
3、在某些特殊场合，如消防、矿井等，通过在路径中放置临时辅助终端，可以实现这些特殊场合的定位。
4、在临时应急场合，能够建立无线定位环境。
尽管上文对本发明进行了详细说明，但是本发明不限于此，本技术领域技术人员可以根据本发明的原理进行各种修改。因此，凡按照本发明原理所作的修改，都应当理解为落入本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种终端辅助无线定位方法，其特征在于，包括：
不具备定位能力的第一终端向附近至少一个已完成定位的第二终端发起辅助定位请求，并保存所述辅助定位请求的发送时间；
第一终端接收第二终端响应所述辅助定位请求而发送的辅助定位信息，并保存所述辅助定位信息的接收时间，所述辅助定位信息包括所述第二终端的空间位置、所述辅助定位信息的发送时间与所述辅助定位请求的接收时间之间的时间差；
第一终端利用所述辅助定位信息接收时间、所述辅助定位请求的发送时间以及所述辅助定位信息中的第二终端的空间位置、所述辅助定位信息的发送时间与所述辅助定位请求的接收时间之间的时间差，确定其空间位置。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述不具备定位能力的第一终端向附近至少一个已完成定位的第二终端发起辅助定位请求的步骤之前，还包括确定所述第一终端是否具备定位能力的步骤：
所述第一终端比较其已知定位信息的数目与预设第一门限；
若所述数目小于所述预设第一门限，则确定其不具备定位能力，否则，确定其具备定位能力；
其中，所述已知定位信息的来源包括卫星和/或无线基站和/或WIFI节点。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，已完成定位的第二终端接收所述辅助定位请求，并将所述辅助定位请求的信号强度与预设第二门限进行比较，若所述信号强度大于所述预设第二门限，则所述第二终端向所述第一终端发送用于响应所述辅助定位请求的辅助定位信息。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一终端利用所述辅助定位信息接收时间、所述辅助定位请求的发送时间以及所述辅助定位信息中的第二终端的空间位置、所述辅助定位信息的发送时间与所述辅助定位请求的接收时间之间的时间差，确定其空间位置的步骤包括：
所述第一终端利用所述辅助定位信息的接收时间、所述辅助定位请求的发送时间、所述辅助定位信息的发送时间与所述辅助定位请求的接收时间之间的时间差，确定其与所述第二终端之间的距离；
利用所述距离和所述第二终端的空间位置，确定其空间位置。
5.根据权利要求2-4任意一项所述的方法，其特征在于，若所述第一终端的已知定位信息与已收到的辅助定位信息的数目之和小于所述预设第一门限，则通过将辅助定位请求的信号强度增大，增加响应所述辅助定位请求的辅助定位信息的数目，直至所述数目之和大于或等于所述预设第一门限，从而使所述第一终端具备定位能力。
6.一种终端辅助无线定位装置，其特征在于，包括：
请求发送模块，用于当其所属的第一终端不具备定位能力时，向所述第一终端附近的至少一个已完成定位的第二终端发起辅助定位请求，并保存所述辅助定位请求的发送时间；
响应接收模块，用于接收第二终端响应所述辅助定位请求而发送的辅助定位信息，并保存所述辅助定位信息的接收时间，所述辅助定位信息包括所述第二终端的空间位置、所述辅助定位信息的发送时间与所述辅助定位请求的接收时间之间的时间差；
定位计算模块，用于利用所述辅助定位信息接收时间、所述辅助定位请求的发送时间以及所述辅助定位信息中的第二终端的空间位置、所述辅助定位信息的发送时间与所述辅助定位请求的接收时间之间的时间差，确定其空间位置。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括：
能力确定模块，用于比较所述第一终端的已知定位信息的数目与预设第一门限，若所述数目小于所述预设第一门限，则确定所述第一终端不具备定位能力，否则，确定其具备定位能力，其中，所述已知定位信息的来源包括卫星和/或无线基站和/或WIFI节点。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述定位计算模块包括：
距离确定子模块，用于利用所述辅助定位信息的接收时间、所述辅助定位请求的发送时间、所述辅助定位信息的发送时间与所述辅助定位请求的接收时间之间的时间差，确定所述第一终端与所述第二终端之间的距离；
位置确定子模块，用于利用所述距离和所述第二终端的空间位置，确定第一终端的空间位置。
9.一种终端辅助无线定位装置，其特征在于，包括：
请求接收模块，用于接收来自不具备定位能力的第一终端的辅助定位请求；
比较模块，用于将所述辅助定位请求的信号强度与其所属第二终端中的预设第二门限进行比较；
响应发送模块，用于当所述信号强度大于所述预设第二门限时，向所述第一终端发送用于响应所述辅助定位请求的辅助定位信息，以供所述第一终端实现辅助定位；
其中，所述辅助定位信息包括所述第二终端的空间位置、所述辅助定位信息的发送时间与所述辅助定位请求的接收时间之间的时间差。
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Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104754734A (zh) * 2013-12-31 2015-07-01 电信科学技术研究院 一种定位方法、装置及***
JP6765796B2 (ja) * 2015-10-01 2020-10-07 キヤノン株式会社 通信装置、通信方法およびプログラム
CN106604390B (zh) * 2015-10-15 2020-08-04 ***通信集团公司 一种提供定位服务的方法、基站及终端
CN105338624A (zh) * 2015-10-30 2016-02-17 东莞酷派软件技术有限公司 辅助定位的方法及装置
CN105430744B (zh) * 2015-12-14 2020-03-24 广州广电计量检测股份有限公司 定位方法和定位***
CN105738655A (zh) * 2015-12-23 2016-07-06 深圳市金立通信设备有限公司 一种方向传感器校准方法及终端
CN105807254B (zh) * 2016-03-03 2019-02-26 华侨大学 一种基于移动设备自身信息的无线定位方法
CN107708065B (zh) * 2016-08-08 2020-08-14 华为技术有限公司 一种定位***、方法和装置
US10650621B1 (en) 2016-09-13 2020-05-12 Iocurrents, Inc. Interfacing with a vehicular controller area network
CN108156658B (zh) * 2016-12-06 2021-05-14 华为技术有限公司 基于协作节点的定位方法、待定位节点及协作节点
CN108513247A (zh) * 2017-02-23 2018-09-07 华为技术有限公司 基于无线局域网的网络站点协作定位方法及装置
CN108990112B (zh) 2017-05-31 2021-01-15 华为技术有限公司 通信网络中的任务处理方法和通信装置
CN109842934B (zh) * 2017-11-24 2023-04-07 北京三星通信技术研究有限公司 用户设备ue的定位方法、定位装置及用户设备
CN107991670B (zh) * 2017-11-21 2022-01-18 宇龙计算机通信科技(深圳)有限公司 导航方法及移动终端
CN109348425B (zh) * 2018-11-13 2021-01-01 苏州达家迎信息技术有限公司 一种定位信息更新方法、装置、设备及存储介质
CN110536234A (zh) * 2019-08-13 2019-12-03 中兴通讯股份有限公司 位置信息确定方法、装置、第一终端及第二终端
US20230198709A1 (en) * 2020-05-15 2023-06-22 Sony Group Corporation Positioning in a wireless communication network
CN114627670A (zh) * 2020-12-10 2022-06-14 辰芯科技有限公司 一种车辆定位方法、装置、***及存储介质
KR20240089725A (ko) * 2021-10-18 2024-06-20 베이징 시아오미 모바일 소프트웨어 컴퍼니 리미티드 보고 방법, 장치, 사용자 기기, 네트워크측 기기 및 저장 매체

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130029685A1 (en) * 2011-07-26 2013-01-31 Mehran Moshfeghi Distributed method and system for determining the position of a mobile device using long-range signals and calibrating the position using short-range signals
CN103179662A (zh) * 2013-03-29 2013-06-26 北京邮电大学 定位方法、基站和用户设备
CN103260237A (zh) * 2012-02-20 2013-08-21 华为技术有限公司 一种网络定位方法和相关设备

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4042926A (en) * 1975-03-27 1977-08-16 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Automatic transponder
JP2001343447A (ja) * 2000-03-30 2001-12-14 Honda Motor Co Ltd 移動***置検出方法
US6519464B1 (en) * 2000-12-14 2003-02-11 Pulse-Link, Inc. Use of third party ultra wideband devices to establish geo-positional data
US20060267841A1 (en) * 2003-01-02 2006-11-30 Lee Chong U Position determination with peer-to-peer communication
GB0406094D0 (en) 2004-03-17 2004-04-21 Koninkl Philips Electronics Nv Making time-of-flight measurements in master/slave and ad hoc networks by evesdropping on messages
FR2880508A1 (fr) * 2005-01-03 2006-07-07 France Telecom Procede de mesure d'une distance entre deux equipements de radiocommunication, et equipement adapte pour mettre en oeuvre un tel procede
US7277049B2 (en) * 2005-07-29 2007-10-02 Motorola, Inc. Method for providing location aiding among peers operating in a direct communication mode
JP2007316028A (ja) * 2006-05-29 2007-12-06 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 位置情報提供システムおよび移動通信装置
JP5087909B2 (ja) * 2006-11-17 2012-12-05 富士通株式会社 無線測位システムおよび無線測位方法
JP2009074974A (ja) * 2007-09-21 2009-04-09 Kyocera Corp 移動局および位置導出方法
EP2482093B1 (en) * 2008-08-20 2019-03-13 Mitsubishi Electric Corporation Wireless terminal positioning system, method of positioning wireless terminal, environment measurement system, facility management system, method of measuring environment, and method of deciding destination of wireless mobile terminal
US7911382B2 (en) * 2008-09-15 2011-03-22 Sony Ericsson Mobile Communications Ab System and method of transferring location assistance information between electronic devices
US8917206B2 (en) * 2009-06-09 2014-12-23 Qualcomm Incorporated Mobile-based positioning with non-conforming use of assistance data
US8781492B2 (en) * 2010-04-30 2014-07-15 Qualcomm Incorporated Device for round trip time measurements
US8370629B1 (en) * 2010-05-07 2013-02-05 Qualcomm Incorporated Trusted hybrid location system
CN101873692A (zh) * 2010-06-23 2010-10-27 电子科技大学 基于时间反演的无线传感器网络节点定位方法
CN101917667A (zh) * 2010-08-06 2010-12-15 北京水清木华中电科技发展有限公司 测定隧道内人员位置的定位方法及其定位***
US9838834B2 (en) * 2012-12-21 2017-12-05 Facebook, Inc. Techniques for wireless transmitter location detection

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130029685A1 (en) * 2011-07-26 2013-01-31 Mehran Moshfeghi Distributed method and system for determining the position of a mobile device using long-range signals and calibrating the position using short-range signals
CN103260237A (zh) * 2012-02-20 2013-08-21 华为技术有限公司 一种网络定位方法和相关设备
CN103179662A (zh) * 2013-03-29 2013-06-26 北京邮电大学 定位方法、基站和用户设备

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