CN107920327B - 一种定位方法、装置和***、定位信号确定方法及终端 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种定位方法、装置和***、定位信号确定方法及终端，其中，该定位方法包括：获取待定位终端的定位信号，其中，所述定位信号包括：时间参数；根据所述定位信号对所述待定位终端进行定位。本发明有效地解决了现有技术中定位精度较低的技术问题，达到了有效提高定位精度的技术效果。

Description

一种定位方法、装置和***、定位信号确定方法及终端

技术领域

本发明涉及移动通讯领域，特别是涉及一种定位方法、装置和***、定位信号确定方法及终端。

背景技术

随着GPS(Global Positioning System，全球定位***)定位技术的不断发展，GPS定位技术广泛应用在医疗、工业、公共安全、后勤供应和交通运输等领域。尤其是在移动终端领域(例如：手机，)中，GPS功能已成为一个核心功能模块。

目前，无线定位通常是采用卫星以及基站等进行终端定位，举例而言，可以根据终端和基站的距离，通过采用三角公式估计算法可以计算出移动终端的位置。然而，由于城市建筑等对电磁波的遮挡或反射，容易造成移动台位置的估算误差。对于无线定位而言，定位精度很大程度上依赖于基站的分布及基站覆盖范围的大小，有时误差会超过一公里，这样会导致对终端定位的结果的精度非常差。

针对如何有效提高定位精度的准确性，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供一种定位方法、装置和***、定位信号确定方法及终端，用以解决现有技术中定位精度差的问题。

为解决上述技术问题，一方面，本发明实施例提供一种定位方法，该方法包括：

获取待定位终端的定位信号，其中，所述定位信号包括：时间参数；

根据所述定位信号对所述待定位终端进行定位。

进一步的，根据所述定位信号对所述待定位终端进行定位，包括：

将所述定位信号代入预设公式，计算得到所述待定位终端的位置；

或者，根据所述定位信号，在预设的定位信号列表数据库中进行查询，将查询结果作为所述待定位终端的位置。

进一步的，所述时间参数包括：平均到达时间差值。

另一方面，本发明实施例还提供一种定位信号确定方法，该方法包括：

终端向基站发出获取到达时间差的触发指令；

所述终端接收多个基站返回的到达时间差；

所述终端通过所述多个基站返回的到达时间差，确定平均到达时间差，并将所述平均到达时间差作为定位信号。

进一步的，所述终端通过所述多个基站返回的到达时间差，确定平均到达时间差，包括：

所述终端对所述多个基站按照3个基站为一组的方式进行组合；

从组合结果中，确定出两个到达时间差最小的一组基站所对应的两个到达时间差；

将确定出的两个到达时间差作为所述平均到达时间差。

进一步的，在终端向基站发出获取到达时间差的触发指令之后，所述终端接收多个基站返回的到达时间差之前，所述方法还包括：

所述终端向基站发送类型指示信息，其中，所述类型指示信息用于指示所述终端支持的数据类型；

所述终端接收所述基站返回的类型确认信息；

相应的，所述终端接收多个基站返回的到达时间差是所述多个基站通过与所述类型指示信息中所指示的数据类型返回的。

进一步的，在所述终端通过所述多个基站返回的到达时间差，确定平均到达时间差，并将所述平均到达时间差作为定位信号之后，所述方法还包括：

所述终端将所述定位信号发送至定位装置，以使得所述定位装置确定所述终端的位置。

进一步的，所述定位装置内置在所述终端中，或者，所述定位装置与所述终端分开设置。

另一方面，本发明实施例还提供一种定位装置，该装置包括：

获取模块，用于获取待定位终端的定位信号，其中，所述定位信号包括：时间参数；

定位模块，用于根据所述定位信号对所述待定位终端进行定位。

进一步的，所述定位模块包括：

第一定位单元，用于将所述定位信号代入预设公式，计算得到所述待定位终端的位置；

或者，第二定位单元，用于根据所述定位信号，在预设的定位信号列表数据库中进行查询，将查询结果作为所述待定位终端的位置。

进一步的，所述时间参数包括：平均到达时间差值。

另一方面，本发明实施例还提供一种终端，该终端包括：

第一发送模块，用于向基站发出获取到达时间差的触发指令；

第一接收模块，用于接收多个基站返回的到达时间差；

确定模块，用于通过所述多个基站返回的到达时间差，确定平均到达时间差，并将所述平均到达时间差作为定位信号。

进一步的，所述确定模块包括：

组合单元，用于对所述多个基站按照3个基站为一组的方式进行组合；

选择单元，用于从组合结果中，确定出两个到达时间差最小的一组基站所对应的两个到达时间差；

确定单元，用于将确定出的两个到达时间差作为所述平均到达时间差。

进一步的，还包括：第二发送模块，用于在向基站发出获取到达时间差的触发指令之后，接收多个基站返回的到达时间差之前，向基站发送类型指示信息，其中，所述类型指示信息用于指示所述终端支持的数据类型；

第二接收模块，用于接收所述基站返回的类型确认信息；

其中，接收的多个基站返回的到达时间差是所述多个基站通过与所述类型指示信息中所指示的数据类型返回的。

进一步的，还包括：第三发送模块，用于在通过所述多个基站返回的到达时间差，确定平均到达时间差，并将所述平均到达时间差作为定位信号之后，将所述定位信号发送至定位装置，以使得所述定位装置确定所述终端的位置。

另一方面，本发明实施例还提供一种定位***，该***包括：上述的定位装置和上述的终端。

进一步的，所述定位装置位于所述终端中，或者，所述定位装置与所述终端分开设置。

本发明有益效果如下：根据待定位终端的包括时间参数的定位信号，对终端进行定位，因为定位信号是时间参数信息，因此，可以使得定位结果更为准确，解决了现有技术中定位精度较低的技术问题，达到了有效提高定位精度的技术效果。

附图说明

图1是本发明实施例中定位方法的一种方法流程图；

图2是本发明实施例中的定位***的一种结构框图；

图3是本发明实施例中的定位***的另一种结构框图；

图4是本发明实施例中的定位方法的另一种方法流程图；

图5是本发明实施例中定位装置接收到定位信号后最终确定移动终端位置的流程示意图。

具体实施方式

为了解决现有技术中无线定位技术精度较低的技术问题，本发明实施例提供了一种定位方法、装置和***、定位信号确定方法及终端，以下结合附图以及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不限定本发明。

在本例中，提出了一种定位方法和定位信号确定方法，定位信号是携带有时间参数的信号，并对现有的到达时间差(TDOA)方式进行了改进，从而可以误差率较小地确定终端的位置。

上述终端可以是移动终端，例如：手机、平板电脑等存在智能模块的终端设备，也可以是便携式的设备，例如：智能手表等都可以作为终端，本例所提供的定位方法都是适用的。

如图1所示，在本例中，提供了一种定位方法，可以包括以下步骤：

步骤101：获取待定位终端的定位信号，其中，所述定位信号包括：时间参数；

上述时间参数可以是平均到达时间差，相对于当前的通过达到时间差进行定位的方式，通过平均达到时间差进行定位的方式精度更高。

上述平均达到时间差可以按照以下方式获取，具体地，可以包括以下步骤：

S1:终端向基站发出获取到达时间差的触发指令；

S2：终端接收多个基站返回的到达时间差；

S3：终端通过多个基站返回的到达时间差，确定平均到达时间差，并将所述平均到达时间差作为定位信号，具体地，终端可以对多个基站按照3个基站为一组的方式进行组合；从组合结果中，确定出两个到达时间差最小的一组基站所对应的两个到达时间差；将确定出的两个到达时间差作为所述平均到达时间差。

即，终端可以判断接收到信息的基站的数量，并将每个基站的时间测量值TDOA值进行保存，考虑到各个TDOA估值精度相差很大，因此如果直接基于某个基站的TDOA值进行定位，会产生较大的定位误差，因此，在本例中，可以对N个基站进行排列组合，从N个基站中找出3个基站，将计算出的最小的两个TDOA值，赋值到平均到达时间差。

其中，TDOA(到达时间差)是通过检测信号到达两个基站的时间差，而不是到达的绝对时间来确定移动台的位置，降低了时间同步要求。采用三个不同的基站可以测到两个TDOA，移动站位于两个TDOA决定的双曲线的交点上。

在确定了定位信号(例如：平均到达时间差)之后，可以通过将定位信号代入预设公式的方式计算得到待定位终端的位置，也可以是预置了一张定位信号列表数据，在确定了定位信号之后，可以直接根据定位信号，在预设的定位信号列表数据库中进行查询，将查询结果作为待定位终端的位置。

考虑到有时候终端并未支持所有类型的数据，有些数据类型基站侧是支持的，而终端侧是不支持的，为了解决该问题，终端可以告知基站自身所支持的数据类型，这样在基站向终端返回数据的时候，就选择终端侧可以支持的数据类型返回即可，从而避免数据不兼容的问题。在一个实施方式中，终端在向基站发出获取到达时间差的触发指令之后，接收多个基站返回的到达时间差之前，可以向基站发送类型指示信息，其中，类型指示信息用于指示终端支持的数据类型；终端接收基站返回的类型确认信息；相应的，终端接收多个基站返回的到达时间差是所述多个基站通过与所述类型指示信息中所指示的数据类型返回的。

例如，基站支持的数据类型为：类型1、类型2、类型3、类型4和类型5，而终端仅支持类型1和类型2，那么在上述这种数据交互之后，基站就知道终端是仅支持类型1和类型2的，基站在向终端返回数据的时候，也就可以向终端返回类型1的数据，或者返回类型2的数据。

步骤102：根据所述定位信号对所述待定位终端进行定位。

即，终端在确定出定位信号之后，可以将定位信号发送至定位装置，以使得定位装置可以根据该定位信号确定出终端的位置。

在具体实现的时候，定位装置可以是内置在所述终端中的，也可以是与终端分开设置的，例如可以外接在终端上，或者是通过蓝牙或者无线的方式与终端相连，设置可以是设置在基站上的，本申请对定位装置的设置位置不作限定。

基于同一发明构思，本发明实施例中还提供了一种定位***，如下面的实施例所述。由于定位***解决问题的原理与定位方法相似，因此定位***的实施可以参见定位方法的实施，重复之处不再赘述。以下所使用的，术语“单元”或者“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。图2和图3是本发明实施例的定位***的一种结构框图，如图2和图3所示，可以包括：终端和定位装置，其中，终端可以包括：第一发送模块301、第一接收模块302和确定模块303，定位装置可以包括：获取模块201和定位模块202，其中：

第一发送模块301，用于向基站发出获取到达时间差的触发指令；

第一接收模块302，用于接收多个基站返回的到达时间差；

确定模块303，用于通过所述多个基站返回的到达时间差，确定平均到达时间差，并将所述平均到达时间差作为定位信号。

获取模块201，可以用于获取待定位终端的定位信号，其中，所述定位信号包括：时间参数；

定位模块202，可以用于根据所述定位信号对所述待定位终端进行定位。

在一个实施方式中，定位模块201可以包括：第一定位单元，用于将所述定位信号代入预设公式，计算得到所述待定位终端的位置；或者，第二定位单元，用于根据所述定位信号，在预设的定位信号列表数据库中进行查询，将查询结果作为所述待定位终端的位置。

其中，上述的时间参数可以包括：平均到达时间差值。

在一个实施方式中，确定模块303可以包括：组合单元，用于对所述多个基站按照3个基站为一组的方式进行组合；选择单元，用于从组合结果中，确定出两个到达时间差最小的一组基站所对应的两个到达时间差；确定单元，用于将确定出的两个到达时间差作为所述平均到达时间差。

在一个实施方式中，上述终端中还可以包括：第二发送模块，用于在向基站发出获取到达时间差的触发指令之后，接收多个基站返回的到达时间差之前，向基站发送类型指示信息，其中，所述类型指示信息用于指示所述终端支持的数据类型；第二接收模块，用于接收所述基站返回的类型确认信息；其中，接收的多个基站返回的到达时间差是所述多个基站通过与所述类型指示信息中所指示的数据类型返回的。

在一个实施方式中，上述终端中还可以包括：第三发送模块，用于在通过所述多个基站返回的到达时间差，确定平均到达时间差，并将所述平均到达时间差作为定位信号之后，将所述定位信号发送至定位装置，以使得所述定位装置确定所述终端的位置。

如图2所示，定位装置位于终端中，如图3所示，定位装置与终端分开设置，对于定位装置具体设置的位置可以根据实际需要设定，具体采用硬件方式还是软件方式设置都可以，本申请对此不做限定。

下面结合一具体实施例对上述定位方法和定位***进行说明，然而值得注意的是，该具体实施例仅是为了更好地说明本发明，并不构成对本发明的不当限定。

在本例中，提供了一种基于时间测量的GPS定位装置，可以包括如下几个模块：

1)获取模块，接收定位信号确认信息，其中，定位信号确认信息用于确定移动终端支持获取的定位信号的时间参数类型；

2)发送模块，向移动终端发送定位信号配置信息和定位信号确认信息，其中，定位信号配置信息用以表示对定位信号进行测量的时间参数类型，定位信号确认信息用以确认移动终端支持获取定位信号的时间参数类型的信息。

3)接收模块，接收移动终端发送的定位捕获信息，其中，定位捕获信息即TDOA值(对应上文中的定位信号)。

4)确定模块，根据定位捕获信息(即用于定位的时间参数)确定移动终端的位置信息。

在本例中，即通过捕获的时间参数作为定位信号进行终端定位，可以误差率较小地确定移动终端的位置，进而提高了对移动终端定位的精确度。

上述定位装置可以应用于对移动终端进行定位，定位装置可以集成在终端GPS芯片中，也可以单独设定，定位算法可以通过软件方式实现。

如图4所示，为定位方法流程图，该定位方法的执行主体可以是移动终端，该移动终端是具有获取定位信号配置信息所指示的定位信号的功能的终端，可以包括以下步骤：

步骤401：移动终端获取定位信号；

该定位信号可以是平均到达时间差，即平均TDOA。具体地，平均TDOA可以按照以下方式获得：将第一基站接收到的终端信号与第二个基站接收到的终端信号进行运算，从而可以得到TDOA值。上述的平均TDOA值可以按照以下方式计算得到：

S1：终端获取所在位置的基站信息，具体地，终端可以根据协议通过发送预设的指令获取基站信息；

S2：基站侧在接收到来自终端的信号之后，发起所有与终端有交互的基站的信号到达时间的测量；

S3：终端判断接收到信息的基站的数量，将每个基站的时间测量值TDOA值进行保存；

S4：由于各个TDOA估值精度相差很大，会产生较大的定位误差，因此可以对N个基站组合进行排序，找出最小的两个TDOA值对应的3个基站，将确定出的最小的两个TDOA值作为平均到达时间差；

通过该方式计算得到的信号传输的平均到达时间差，即，这个平均时间与所有确认信号的到达时间相关。

步骤402：终端将定位信号发送到GPS定位装置；

即将上述的平均TDOA发送至定位装置，以实现误差率较小地确定移动终端的位置的目的，有效提高了对移动终端定位的精确度。

图5为定位装置接收到定位信号后最终确定移动终端位置的流程示意图，可以包括以下步骤：具体包括如下步骤：

步骤501：定位装置接收到定位信号；

该定位信号可以是终端计算出的平均TDOA，具体地，平均TDOA可以是根据多个网络节点载波上传输的信号确定的，例如：根据基站的一个或多个载波上传输的信号确定。

步骤502：根据定位信号确定移动终端的具***置。

可以按照以下两种方式，确定移动终端的位置：

方式1：根据定位信号，通过公式计算以获得移动终端的位置，从而确定移动终端的位置信息。

方式2：根据定位信号，通过对定位信号列表数据库的查询，获得移动终端的位置，从而确定移动终端的位置信息，其中，该定位信号列表可以是根据经验数据建立的列表，可以预置在定位装置中。

为了更清楚地说明本发明，在本例中，还提供了终端、基站和定位装置进行数据交互以建立连接的流程，该流程只要是为了说明三者之间在定位前的准备状态时候的数据信息交互，可以包括：

步骤1：定位装置向基站发送定位信号确认信息，其中，定位信号确认信息可以用于确认移动终端支持获取定位信号的时间参数类型；

步骤2：基站向移动终端发送定位信号确认信息，用于确认基站已收到定位信号确认信息；

步骤3：移动终端向基站发送定位信号支持信息，其中，定位信号支持信息用于指示移动终端所支持的获取定位信号的时间参数的类型，例如：数据类型1和数据类型2；

步骤4：基站向定位装置发送定位信号支持信息，即，基站将数据类型1和数据类型2发送至定位装置，表明已知晓终端所支持的数据类型；

步骤5：定位装置向基站发送定位信号配置信息，其中，定位信号配置信息用于告知基站定位信号进行测量的时间参数类型和定位信号的种类，其中，定位信号种类可以是基站的一个或多个载波上传输的定位信号，定位信号的时间参数类型可以是计算得到的平均TDOA值；

步骤6：基站向移动终端发送定位信号配置信息；

步骤7：移动终端根据定位信号配置信息，获取定位信号配置信息指示的定位信号信息；

步骤8：移动终端向基站发送定位信号信息，并接收基站的反馈，从而计算得到平均TDOA值，并将平均TDOA值发送至定位装置，以确定移动终端的位置。

通过计算平均TDOA值的方式确定移动终端的位置，从而可以误差率较小地确定移动终端的位置，有效提高了移动终端定位的精确度。上述的定位装置可以设置在移动终端中，也可以考虑将移动终端和定位装置分开设置，该定位装置也可以集成在基站中，也可以独立设置，该定位装置可以采用软件和/或硬件的方式来实现。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明实施例的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明实施例不限制于任何特定的硬件和软件结合。

尽管为示例目的，已经公开了本发明的优选实施例，本领域的技术人员将意识到各种改进、增加和取代也是可能的，因此，本发明的范围应当不限于上述实施例。

Claims (9)

1.一种定位信号确定方法，其特征在于，包括：

终端向基站发出获取到达时间差的触发指令；

所述终端接收多个基站返回的到达时间差，所述多个基站的数量大于3个；

所述终端对所述多个基站按照3个基站为一组的方式进行组合；

从组合结果中，确定出两个到达时间差最小的一组基站所对应的两个目标到达时间差；

将确定出的两个目标到达时间差作为定位信号。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在终端向基站发出获取到达时间差的触发指令之后，所述终端接收多个基站返回的到达时间差之前，所述方法还包括：

所述终端向基站发送类型指示信息，其中，所述类型指示信息用于指示所述终端支持的数据类型；

所述终端接收所述基站返回的类型确认信息；

相应的，所述终端接收多个基站返回的到达时间差是所述多个基站通过与所述类型指示信息中所指示的数据类型返回的。

3.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，其特征在于，在将确定出的两个目标到达时间差作为定位信号之后，所述方法还包括：

所述终端将所述定位信号发送至定位装置，以使得所述定位装置确定所述终端的位置。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述定位装置内置在所述终端中，或者，所述定位装置与所述终端分开设置。

5.一种终端，其特征在于，包括：

第一发送模块，用于向基站发出获取到达时间差的触发指令；

第一接收模块，用于接收多个基站返回的到达时间差，所述多个基站的数量大于3个；

组合单元，用于对所述多个基站按照3个基站为一组的方式进行组合；

选择单元，用于从组合结果中，确定出两个到达时间差最小的一组基站所对应的两个目标到达时间差；

确定单元，用于将确定出的两个目标到达时间差作为定位信号。

6.根据权利要求5所述的终端，其特征在于，还包括：

第二发送模块，用于在向基站发出获取到达时间差的触发指令之后，接收多个基站返回的到达时间差之前，向基站发送类型指示信息，其中，所述类型指示信息用于指示所述终端支持的数据类型；

第二接收模块，用于接收所述基站返回的类型确认信息；

其中，接收的多个基站返回的到达时间差是所述多个基站通过与所述类型指示信息中所指示的数据类型返回的。

7.根据权利要求5至6中任一项所述的终端，其特征在于，还包括：

第三发送模块，用于在将确定出的两个目标到达时间差作为定位信号之后，将所述定位信号发送至定位装置，以使得所述定位装置确定所述终端的位置。

8.一种定位***，其特征在于，包括定位装置和权利要求5至7中任一项所述的终端。

9.根据权利要求8所述的***，其特征在于，所述定位装置位于所述终端中，或者，所述定位装置与所述终端分开设置。

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