CN113038359B - 定位方法、装置、电子设备以及存储介质 - Google Patents

定位方法、装置、电子设备以及存储介质 Download PDF

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CN113038359B CN201911250841.7A CN201911250841A CN113038359B CN 113038359 B CN113038359 B CN 113038359B CN 201911250841 A CN201911250841 A CN 201911250841A CN 113038359 B CN113038359 B CN 113038359B
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Abstract

本申请公开了一种定位方法、装置、电子设备以及存储介质，该方法包括：基于到达时间差对标签进行位置解算，获得标签的第一位置信息；基于第一位置信息，分别计算标签到至少两个基站的距离，获得至少两个第一距离值；根据预先建立的距离值与测距偏差值列表，分别对至少两个第一距离值进行校正，得到至少两个第二距离值；基于至少两个第二距离值对标签进行位置解算，获得标签的第二位置信息；当第二位置信息满足预设条件时，将第二位置信息确定为标签的目标位置信息。本申请通过在基于到达时间差的解算过程中，增加对测距偏差值的校正，从而减小测距偏差值对测量数据的影响，提升定位的精度。

Description

定位方法、装置、电子设备以及存储介质
技术领域
本申请涉及定位技术领域，更具体地，涉及一种定位方法、装置、电子设备以及存储介质。
背景技术
由于用户需求的驱动，各种定位***在近年来获得了快速发展，在室外、室内都有广泛的应用。在各种定位***中，基于测距进行定位是重要的方式之一，但是，当前的定位***测得的距离与实际距离存在偏差，从而影响了定位解算的精度。
发明内容
鉴于上述问题，本申请提出了一种定位方法、装置、电子设备以及存储介质，以解决上述问题。
第一方面，本申请实施例提供了一种定位方法，该方法包括：基于到达时间差对标签进行位置解算，获得该标签的第一位置信息；基于第一位置信息，分别计算标签到至少两个基站的距离，获得至少两个第一距离值；根据预先建立的距离值与测距偏差值列表，分别对至少两个第一距离值进行校正，得到至少两个第二距离值；基于至少两个第二距离值对标签进行位置解算，获得该标签的第二位置信息；当第二位置信息满足预设条件时，将第二位置信息确定为该标签的目标位置信息。
第二方面，本申请实施例提供了一种定位装置，该装置包括：位置信息解算模块，用于基于到达时间差对标签进行位置解算，获得该标签的第一位置信息；距离值计算模块，用于基于第一位置信息，分别计算该标签到至少两个基站的距离，获得至少两个第一距离值；距离值校正模块，用于根据预先建立的距离值与测距偏差值列表，分别对至少两个第一距离值进行校正，得到至少两个第二距离值；位置信息计算模块，用于基于至少两个第二距离值对该标签进行位置解算，获得该标签的第二位置信息；目标信息确定模块，用于当第二位置信息满足预设条件时，将第二位置信息确定为标签的目标位置信息。
第三方面，本申请实施例提供了一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器耦接到所述处理器，所述存储器存储指令，当所述指令由所述处理器执行时所述处理器执行上述方法。
第四方面，本申请实施例提供了一种计算机可读取存储介质，所述计算机可读取存储介质中存储有程序代码，所述程序代码可被处理器调用执行上述方法。
本申请实施例提供定位方法、装置、电子设备以及存储介质，该方法包括：基于到达时间差对标签进行位置解算，获得标签的第一位置信息；基于第一位置信息，分别计算标签到至少两个基站的距离，获得至少两个第一距离值；根据预先建立的距离值与测距偏差值列表，分别对至少两个第一距离值进行校正，得到至少两个第二距离值；基于至少两个第二距离值对标签进行位置解算，获得标签的第二位置信息；当第二位置信息满足预设条件时，将第二位置信息确定为标签的目标位置信息。从而通过在基于时间差的解算过程中，增加对测距偏差值的校正，从而减小测距偏差值对测量数据的影响，提升定位的精度。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1示出了本申请实施例提供的定位方法的应用环境示意图；
图2示出了本申请实施例提供的一定位方法的流程示意图；
图3示出了本申请实施例提供的又一定位方法的流程示意图；
图4示出了本申请实施例提供的另一定位方法的流程示意图；
图5示出了本申请实施例提供的再一定位方法的流程示意图；
图6示出了本申请实施例提供的还一定位方法的流程示意图；
图7示出了本申请实施例提供的又再一定位方法的流程示意图；
图8示出了本申请实施例提供的定位装置的模块框图；
图9示出了本申请实施例用于执行根据本申请实施例的定位方法的电子设备的框图；
图10示出了本申请实施例的用于保存或者携带实现根据本申请实施例的定位方法的程序代码的存储单元。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
由于用户需求的驱动，各种定位***在近年来获得了快速发展，在室外、室内都有广泛的应用。在各种定位***中，基于测距进行定位是重要的方式之一，但是，当前的定位***测得的距离与实际距离存在偏差，从而影响了定位解算的精度。在基于到达时间的定位***中，可以根据预设的测距偏差值对测得的距离进行校正。然而，在基于到达时间差的定位***中，由于基站与标签的距离不能直接获得，使得测得的距离与实际距离之间的偏差对定位精度的影响难以消除，进而影响定位解算的精度。
针对上述问题，发明人提出了本申请实施例提供的定位方法、装置、电子设备以及存储介质，通过在基于时间差的解算过程中，增加对测距偏差值的校正，从而减小测距偏差值对测量数据的影响，提升定位的精度。其中，具体的定位方法在后续的实施例中进行详细的说明。
下面将先对本申请涉及的一种应用环境进行介绍。
请参阅图1，图1为适用于本申请实施例的一种应用环境示意图。本申请实施例提供的定位方法可以应用于如图1所示的定位***10中。该定位***10包括基站和标签130。其中，基站的数量至少为两个(如图1所示的第一基站110和第二基站120)，第一基站110以及第二基站120可以分别与标签130进行通信。标签130可以是需要定位的目标。标签130可以同时发送超宽带信号给第一基站110以及第二基站120，由于第一基站110和第二基站120的位置不同，使得第一基站110接收到标签130发送的超宽带信号的时间，与第二基站120接收到标签130发送的超宽带信号的时间不同，于是，可以根据第一基站110接收到标签130发送的超宽带信号的时间与第二基站120接收到标签130发送的超宽带信号的时间之间的时间差值，对标签130进行定位。其中，图1所示的基站的数量仅为示例，本申请实施例的基站的数量为至少两个。
请参阅图2，图2示出了本申请实施例提供的一定位方法的流程示意图。下面将针对图2所示的流程进行详细的阐述，该定位方法具体可以包括以下步骤：
步骤S110：基于到达时间差对标签进行位置解算，获得标签的第一位置信息。
基于到达时间差是根据基站接收到标签发送的信号的时间差值进行测距，但一般基于到达时间差解算得到的距离与实际距离是存在偏差的，即存在测距偏差值，因此，本申请实施例通过根据测距偏差值对解算得到的距离进行校正，从而削弱测距偏差值对定位标签的影响。具体地，可以首先基于到达时间差对标签进行位置解算，获得标签的第一位置信息。
在本申请实施例中，标签可以是需要定位的目标，在一些实施方式中，标签可以作为单独的物体进行定位，也可以是贴设在其他物体上以对其他物体进行定位，其中，可以是贴设在固定的物体上，例如墙壁，房梁等，也可以是贴设在可移动的物体上，例如汽车，衣服、机器人等，在此不做限定。
在一些实施方式中，可以基于到达时间差对标签进行位置解算，具体地，可以获取至少两个基站接收到标签发送的信号的时间差值，根据时间差值计算得到标签到至少两个基站的距离差值，根据距离差值和至少两个基站的坐标，即可计算得到标签的位置信息，即标签的第一位置信息。在一些实施方式中，基于达到时间差对标签进行位置解算，还可以采用三边定位，即可以分别获取三个基站接收到标签发送的信号的时间，再获取三个基站中任意两个基站之间的时间差值，继而得到任意两个基站之间的距离差值，根据任意两个基站之间的距离差值和三个基站的坐标信息，计算得到标签的第一位置信息。在一些实施方式中，还可以采用多边定位，即获取的是多个基站接收到标签发送的信号的时间，得到多个基站中任意两个基站之间的时间差值，继而得到任意两个基站之间的距离差值，根据任意两个基站之间的距离差值和多个基站的坐标信息，计算得到标签的第一位置信息，其中，多个基站指三个以上的基站。在一些实施方式中，位置信息可以是坐标信息。
在一些实施方式中，可以通过比较标签发送的信号到达至少两个基站的时间差值，根据时间差值计算得到标签到至少两个基站的距离差值，做出以基站为焦点，距离差值为长轴的双曲线，双曲线的交点坐标就是标签的位置信息，即第一位置信息。
步骤S120：基于第一位置信息，分别计算标签到至少两个基站的距离，获得至少两个第一距离值。
在本申请实施例中，得到标签的第一位置信息后，可以基于第一位置信息，分别计算标签到至少两个基站的距离，获得至少两个第一距离值。具体地，可以得到标签的坐标信息，根据标签的坐标信息，以及基站的坐标信息，计算得到标签到基站的距离，例如，标签的坐标信息为(x0，y0，z0)，基站的数量大于等于两个，基站的坐标信息可以用(xi，yi，zi)表示，其中，i＝1，2，3……，例如，第一个基站的坐标信息可以是(x1，y1，z1)，第二个基站的坐标信息可以是(x2，y2，z2)，以此类推，则可以将标签的坐标信息以及基站的坐标信息输入公式
Figure BDA0002308989990000041
中，即可得到至少两个标签到基站的距离值，即至少两个r的值。
步骤S130：根据预先建立的距离值与测距偏差值列表，分别对至少两个第一距离值进行校正，得到至少两个第二距离值。
上述得到的至少两个第一距离值与实际距离值可能存在偏差，因此，在本申请实施例中，可以根据预先建立的距离值与测距偏差值列表，分别对至少两个第一距离值进行校正，得到至少两个第二距离值。其中，测距偏差值可以指获得的距离值与实际距离之间的误差值。
在一些实施方式中，可以获取预先建立的距离值与测距偏差值列表中与至少两个第一距离值分别对应的测距偏差值，根据至少两个第一距离值分别对应的测距偏差值对至少两个第一距离值进行校正，得到至少两个第二距离值。其中，进行校正，可以是将第一距离值与该第一距离值对应的测距偏差值进行相加，得到第二距离值，也可以是将第一距离值与该第一距离值对应的测距偏差值相减，得到第二距离值，具体的校正方式在此不做限定。例如，标签到第一个基站的第一距离值为r11，r11对应的测距偏差值可以是20cm，标签到第二个基站的第一距离值为r12，r12对应的测距偏差值可以是10cm，可以将r11加上20cm得到经过校正后的标签到第一个基站的第二距离值r21，将r12减去10cm得到经过校正后的标签到第二个基站的第二距离值r22。
步骤S140：基于至少两个第二距离值对标签进行位置解算，获得标签的第二位置信息。
在本申请实施例中，可以根据上述步骤得到的至少两个第二距离值对标签进行位置解算，获得标签的第二位置信息。其中，因为第二距离值是通过对第一距离值进行校正之后得到的，那么根据第二距离值得到的标签的第二位置信息，可能相较于标签的第一位置信息，与标签的实际位置信息更为接近。
在一些实施方式中，可以是根据至少两个第二距离值以及至少两个基站的坐标信息，计算得到标签的第二位置信息。
在另一些实施方式中，也可以是根据至少两个第二距离值，得到标签到至少两个基站的第二距离差值，即经过校正后的距离差值，根据校正后的距离差值，计算得到标签的第二位置信息。
步骤S150：当第二位置信息满足预设条件时，将第二位置信息确定为标签的目标位置信息。
在本申请实施例中，当第二位置信息满足预设条件时，可以将第二位置信息确定标签的目标位置信息，即可以将第二位置信息作为标签的实际位置信息。
在一些实施方式中，第二位置信息满足预设条件，可以是指第二位置信息与第一位置信息之间的误差小于误差阈值；在一些实施方式中，也可以是指用于得到第二位置信息的测距偏差值小于预设的偏差值，即可以理解为当第一距离值对应的测距偏差值小于预设的测距偏差值时，根据该测距偏差值校正第一距离值得到第二距离值，基于第二距离值得到的标签的第二位置信息是满足预设条件的。预设条件可以是用于确定是否可以将第二位置信息作为标签的实际位置信息，具体的预设条件在此不做限定。
在另一些实施方式中，当第二位置信息不满足预设条件时，即可以是不满足上述任一个预设条件时，可以进行步骤S120到步骤S140的迭代过程，直到第二位置信息满足预设条件。具体地，当第二位置信息不满足预设条件时，将标签的第二位置信息作为标签的第一位置信息，并重复基于第一位置信息，分别计算标签到至少两个基站的距离，获得至少两个第一距离值的步骤至基于至少两个第二距离值对标签进行位置解算，获得标签的第二位置信息的步骤，直到获得的标签的第二位置信息满足上述预设条件。
作为一种实施方式，为了控制迭代过程的时间复杂度，可以获取进行重复操作的次数，在步骤S140执行之后，重复操作的次数记为一次。当重复次数大于预设次数时，可以将最后一次得到的标签的第二位置信息作为标签的目标位置信息。进一步地，当重复次数大于预设次数时，可以说明每次得到的标签的第二位置信息都不满足预设条件，于是，可以放弃获得的标签的第二位置信息，重新对标签进行位置解算。
上述实施例提供的定位方法，基于到达时间差对标签进行位置解算，获得标签的第一位置信息；基于第一位置信息，分别计算标签到至少两个基站的距离，获得至少两个第一距离值；根据预先建立的距离值与测距偏差值列表，分别对至少两个第一距离值进行校正，得到至少两个第二距离值；基于至少两个第二距离值对标签进行位置解算，获得标签的第二位置信息；当第二位置信息满足预设条件时，将第二位置信息确定为标签的目标位置信息。从而通过在基于时间差的解算过程中，增加对测距偏差值的校正，以此减小测距偏差值对测量数据的影响，提升定位的精度。
请参阅图3，图3示出了本申请实施例提供的又一定位方法的流程示意图。下面将针对图3所示的流程进行详细的阐述，该方法具体可以包括以下步骤：
步骤S210：基于到达时间差对标签进行位置解算，获得标签的第一位置信息。
步骤S220：基于第一位置信息，分别计算标签到至少两个基站的距离，获得至少两个第一距离值。
步骤S230：根据预先建立的距离值与测距偏差值列表，分别对至少两个第一距离值进行校正，得到至少两个第二距离值。
步骤S240：基于至少两个第二距离值对标签进行位置解算，获得标签的第二位置信息。
其中，步骤S210-步骤S240的具体描述请参阅步骤S110-步骤S140，在此不再赘述。
步骤S250：将第一位置信息和第二位置信息进行比较，得到标签的位置信息误差值。
在本申请实施例中，在获得标签的第二位置信息后，可以将第一位置信息和第二位置信息进行比较，得到标签的位置信息误差值，从而确定校正后得到的第二位置信息是否满足预设条件。
具体地，在一些实施方式中，当第一位置信息和第二位置信息为坐标信息时，可以将第一位置信息和第二位置信息的X轴、Y轴以及Z轴上的数值分别进行比较，计算得到偏移坐标，将偏移坐标作为标签的位置误差值。例如，第一位置信息为(x10，y10，z10)，第二位置信息为(x20，y20，z20)，得到偏移坐标为(x10-x20，y10-y20，z10-z20)，将偏移坐标作为标签的位置信息误差值。
在另一些实施方式中，当第一位置信息和第二位置信息为坐标信息时，可以获取第一位置信息到坐标系原点的距离，以及第二位置信息到坐标系原点的距离，将第一位置信息到坐标系原点的距离与第二位置信息到坐标系原点的距离进行比较，得到标签的位置信息。例如，第一位置信息为(x10，y10，z10)，第一位置信息到坐标系原点的距离为
Figure BDA0002308989990000071
第二位置信息为(x20，y20，z20)，第二位置信息到坐标系原点的距离为
Figure BDA0002308989990000072
将a1与a2的差值作为标签的位置信息误差值。上述方式仅为示例，第一位置信息和第二位置信息的比较方式在此不做限定。
步骤S260：判断位置信息误差值是否小于误差阈值。
在本申请实施例中，可以判断位置信息误差值是否小于误差阈值。其中，误差阈值可以是由***预先设置的，也可以是由用户自行设置的。在一些实施方式中，可以将位置信息误差值与误差阈值进行比较，判断位置信息误差值是否小于误差阈值。
步骤S270：当位置信息误差值小于误差阈值时，将第二位置信息确定为标签的目标位置信息。
在本申请实施例中，当位置信息误差值小于误差阈值时，将第二位置信息确定为标签的目标位置信息。在一些实施方式中，根据上述步骤中的判断方式，当确定位置信息误差值小于误差阈值时，可以将第二位置信息作为标签的实际位置信息。
上述实施例提供的定位方法，基于到达时间差对标签进行位置解算，获得标签的第一位置信息；基于第一位置信息，分别计算标签到至少两个基站的距离，获得至少两个第一距离值；根据预先建立的距离值与测距偏差值列表，分别对至少两个第一距离值进行校正，得到至少两个第二距离值；基于至少两个第二距离值对标签进行位置解算，获得标签的第二位置信息；将第一位置信息和第二位置信息进行比较，得到标签的位置信息误差值；判断位置信息误差值是否小于误差阈值；当位置信息误差值小于误差阈值时，将第二位置信息确定为标签的目标位置信息。从而通过当第二位置信息与第一位置信息之间的位置信息误差值小于误差阈值时，将第二位置信息作为标签的目标位置信息，以此获得更准确的标签的位置信息。
请参阅图4，图4是示出了本申请实施例提供的另一定位方法的流程示意图。下面将针对图4所示的流程进行详细的阐述，该方法具体可以包括以下步骤：
步骤S310：基于到达时间差对标签进行位置解算，获得标签的第一位置信息。
步骤S320：基于第一位置信息，分别计算标签到至少两个基站的距离，获得至少两个第一距离值。
其中，步骤S310-步骤S320的具体描述请参阅步骤S110-步骤S120，在此不再赘述。
步骤S330：基于至少两个第一距离值以及预先建立的距离值与测距偏差值列表，查找至少两个第一距离值分别对应的测距偏差值。
在本申请实施例中，可以基于至少两个第一距离值以及预先建立的距离值与测距偏差值列表，查找至少两个第一距离值分别对应的测距偏差值。例如，可以获取如表1所示的预先建立的距离值与测距偏差值列表，其中，表1的格式及表1的数据仅为示例，具体的距离值与测距偏差值列表在此不作限定。
表1
距离值 测距偏差值
(1m-2m] -8cm
…… ……
(10m-15m] 10cm
(15m-20m] 20cm
(20m-25m] 30cm
…… ……
根据上述表1，当标签到第一个基站的第一距离值为13m时，可以查找到标签到第一个基站的第一距离值对应的测距偏差值为10cm，当标签到第二个基站的第一距离值为18m时，可以查找到标签到第一个基站的第一距离值对应的测距偏差值为20cm。
步骤S340：根据至少两个第一距离值以及至少两个第一距离值分别对应的测距偏差值，计算得到至少两个第二距离值。
在本申请实施例中，可以根据至少两个第一距离值以及至少两个第一距离值分别对应的测距偏差值，计算得到至少两个第二距离值。在一些实施方式中，可以是将第一距离值与该第一距离值对应的测距偏差值进行相加，得到第二距离值，在一些实施方式中，也可以是将第一距离值与该第一距离值对应的测距偏差值相减，得到第二距离值，具体的方式在此不做限定。例如，标签到第一个基站的第一距离值为r11，r11对应的测距偏差值可以是30cm，标签到第二个基站的第一距离值为r12，r12对应的测距偏差值可以是20cm，可以将r11加上30cm得到经过校正后的标签到第一个基站的第二距离值r21，可以将r12减去20cm得到经过校正后的标签到第二个基站的第二距离值r22。
步骤S350：基于至少两个第二距离值对标签进行位置解算，获得标签的第二位置信息。
步骤S360：当第二位置信息满足预设条件时，将第二位置信息确定为标签的目标位置信息。
其中，步骤S350-步骤S360的具体描述请参阅步骤S140-步骤S150，在此不再赘述。
上述实施例提供的定位方法，基于到达时间差对标签进行位置解算，获得标签的第一位置信息；基于第一位置信息，分别计算标签到至少两个基站的距离，获得至少两个第一距离值；基于至少两个第一距离值以及预先建立的距离值与测距偏差值列表，查找至少两个第一距离值分别对应的测距偏差值；根据至少两个第一距离值以及至少两个第一距离值分别对应的测距偏差值，计算得到至少两个第二距离值；基于至少两个第二距离值对标签进行位置解算，获得标签的第二位置信息；当第二位置信息满足预设条件时，将第二位置信息确定为标签的目标位置信息。通过基于预先建立的距离值与测距偏差值列表，查找至少两个第一距离值分别对应的测距偏差值，进而得到至少两个第二距离值，从而进一步提升定位的精度。
请参阅图5，图5是示出了本申请实施例提供的再一定位方法的流程示意图。下面将针对图5所示的流程进行详细的阐述，该方法具体可以包括以下步骤：
步骤S410：获取至少两个基站接收到标签发送的信号的时间差值。
在本申请实施例中，可以基于到达时间差对标签进行位置解算，得到标签的第一位置信息。具体地，可以先获取至少两个基站接收到标签发送的信号的时间差值。在一些实施方式中，分别获取至少两个基站接收到标签发送的信号的时间，根据至少两个基站接收到标签发送的信号的时间，得到至少两个基站中任意两个基站之间接收到标签发送的信号的时间差值。例如，第一个基站接收到标签发送的信号的时间为t1，第二个基站接收到标签发送的信号的时间为t2，第三个基站接收到标签发送的信号的时间为t3，则这三个基站接收到标签发送的信号的时间差值分别为t1-t2、t1-t3以及t2-t3。
步骤S420：基于时间差值计算得到标签到至少两个基站的距离差值。
在本申请实施例中，可以基于时间差值计算得到标签到至少两个基站的距离差值。具体地，可以根据d＝c*t计算得到标签到至少两个基站的距离差值，其中，c是信号在介质中的传播速度。例如，第一个基站接收到标签发送的信号的时间为t1，第二个基站接收到标签发送的信号的时间为t2，第三个基站接收到标签发送的信号的时间为t3，则这三个基站接收到标签发送的信号的时间差值分别为t1-t2、t1-t3以及t2-t3。进一步地，标签到这三个基站的距离差值分别为d012＝(t1-t2)*c、d013＝(t1-t3)*c以及d023＝(t2-t3)*c。
步骤S430：基于标签到至少两个基站的距离差值，以及至少两个基站的坐标信息，计算得到标签的第一位置信息。
在本申请实施例中，可以基于标签到至少两个基站的距离差值，以及至少两个基站的坐标信息，计算得到标签的第一位置信息。
在一些实施方式中，可以根据标签到至少两个基站的距离差值，以及至少两个基站的坐标信息建立双曲线方程组，求解建立的双曲线方程组得到标签的第一位置信息。例如，根据上述得到的标签到三个基站的距离差值，以及第一个基站的坐标(x1，y1，z1)、第二个基站的坐标(x2，y2，z2)、第三个基站的坐标(x3，y3，z3)，设标签的第一位置信息为(x10，y10，z10)，则可以构建双曲线方程组如下列公式(1)计算得到标签的第一位置信息。
Figure BDA0002308989990000101
进一步地，上述方程组中，由于该方程组是非线性的，要取得最优解，需采用相应的非线性方程算法，可以采用以下三类算法解该双曲线方程组，分别是最小二乘估计法、具有解析解的算法(如残差加权算法、Chan氏算法等)和递归算法(如泰勒级数展开法)等。
步骤S440：基于第一位置信息，分别计算标签到至少两个基站的距离，获得至少两个第一距离值。
步骤S450：根据预先建立的距离值与测距偏差值列表，分别对至少两个第一距离值进行校正，得到至少两个第二距离值。
步骤S460：基于至少两个第二距离值对标签进行位置解算，获得标签的第二位置信息。
步骤S470：当第二位置信息满足预设条件时，将第二位置信息确定为标签的目标位置信息。
其中，步骤S440-步骤S470的具体描述请参阅步骤S120-步骤S150，在此不再赘述。
上述实施例提供的定位方法，获取至少两个基站接收到标签发送的信号的时间差值；基于时间差值计算得到标签到至少两个基站的距离差值；基于标签到至少两个基站的距离差值，以及至少两个基站的坐标信息，计算得到标签的第一位置信息；基于第一位置信息，分别计算标签到至少两个基站的距离，获得至少两个第一距离值；根据预先建立的距离值与测距偏差值列表，分别对至少两个第一距离值进行校正，得到至少两个第二距离值；基于至少两个第二距离值对标签进行位置解算，获得标签的第二位置信息；当第二位置信息满足预设条件时，将第二位置信息确定为标签的目标位置信息。上述实施例通过根据基站接收到标签发送的信号的时间差值，确定标签到至少两个基站的距离差值，基于距离差值以及基站的坐标得到该标签的位置信息，从而进一步提升定位的精度。
请参阅图6，图6是示出了本申请实施例提供的还一定位方法的流程示意图。下面将针对图6所示的流程进行详细的阐述，该方法具体可以包括以下步骤：
步骤S510：基于到达时间差对标签进行位置解算，获得标签的第一位置信息。
步骤S520：基于第一位置信息，分别计算标签到至少两个基站的距离，获得至少两个第一距离值。
步骤S530：根据预先建立的距离值与测距偏差值列表，分别对至少两个第一距离值进行校正，得到至少两个第二距离值。
其中，步骤S510-步骤S530的具体描述请参阅步骤S110-步骤S130，在此不再赘述。
步骤S540：基于至少两个第二距离值以及至少两个基站的坐标信息，计算得到标签的第二位置信息。
在本申请实施例，可以采用基于到达时间的定位解算方式，根据校正后得到的标签到至少两个基站的至少两个第二距离值，计算得到标签的第二位置信息。在本申请实施中，可以基于至少两个第二距离值以及至少两个基站的坐标信息，计算得到标签的第二位置信息。在一些实施方式中，可以做出以基站的位置作为圆心，以标签到该基站的第二距离值作为半径的多个圆，该多个圆的交点坐标即为标签的第二位置信息。
在一些实施方式中，还可以根据几何原理构建方程组计算标签的第二位置信息，例如，基站的数量为四个，标签到第一个基站的第二距离值为r21，标签到第二个基站的第二距离值为r22，标签到第三个基站的第二距离值为r23，标签到第四个基站的第二距离值为r24，且第一个基站的坐标信息为(x1，y1，z1)、第二个基站的坐标信息为(x2，y2，z2)、第三个基站的坐标信息为(x3，y3，z3)以及第四个基站的坐标信息为(x4，y4，z4)，设标签的第二位置信息为(x20，y20，z20)，则可以构建方程组如下列公式(2)计算得到标签的第二位置信息。
Figure BDA0002308989990000121
步骤S550：当第二位置信息满足预设条件时，将第二位置信息确定为标签的目标位置信息。
其中，步骤S550的具体描述请参阅步骤S150，在此不再赘述。
上述实施例提供的定位方法，基于到达时间差对标签进行位置解算，获得标签的第一位置信息；基于第一位置信息，分别计算标签到至少两个基站的距离，获得至少两个第一距离值；根据预先建立的距离值与测距偏差值列表，分别对至少两个第一距离值进行校正，得到至少两个第二距离值；基于至少两个第二距离值以及至少两个基站的坐标信息，计算得到标签的第二位置信息；当第二位置信息满足预设条件时，将第二位置信息确定为标签的目标位置信息。上述实施例通过基于至少两个第二距离值以及至少两个基站的坐标信息，得到标签的第二位置信息，从而提升标签的第二位置信息的准确度。
请参阅图7，图7是示出了本申请实施例提供的又再一定位方法的流程示意图。下面将针对图7所示的流程进行详细的阐述，该方法具体可以包括以下步骤：
步骤S610：基于到达时间差对标签进行位置解算，获得标签的第一位置信息。
步骤S620：基于第一位置信息，分别计算标签到至少两个基站的距离，获得至少两个第一距离值。
步骤S630：根据预先建立的距离值与测距偏差值列表，分别对至少两个第一距离值进行校正，得到至少两个第二距离值。
其中，步骤S610-步骤S630的具体描述请参阅步骤S110-步骤S130，在此不再赘述。
步骤S640：基于至少两个第一距离值，得到标签到至少两个基站的第一距离差值。
在本申请实施例，可以采用基于到达时间差的定位解算方式，根据原始的距离差，加上校正后得到的距离差，计算得到标签的第二位置信息。因此，在本申请实施例中，可以基于至少两个第一距离值，得到标签到至少两个基站的第一距离差值。具体地，可以将至少两个第一距离值中的任意两个第一距离值比较，得到标签到至少两个基站的第一距离差值。例如，标签到第一个基站的第一距离值为r11，标签到第二个基站的第一距离值为r12，标签到第三个基站的第一距离值为r13，则可以得到标签到第一个基站的距离与标签到第二个基站的距离的第一距离差值为d112＝(r11-r12)，标签到第一个基站的距离与标签到第三个基站的距离的第一距离差值为d113＝(r11-r13)，标签到第二个基站的距离与标签到第三个基站的距离的第一距离差值为d123＝(r12-r13)。
步骤S650：基于至少两个第二距离值，得到标签到至少两个基站的第二距离差值。
在本申请实施例中，还可以基于至少两个第二距离值，得到标签到至少两个基站的第二距离差值，即经过校正后得到的距离差值。具体地，可以将至少两个第二距离值中的任意两个第二距离值比较，得到标签到至少两个基站的第二距离差值。例如，标签到第一个基站的第二距离值为r21，标签到第二个基站的第二距离值为r22，标签到第三个基站的第二距离值为r23，则可以得到标签到第一个基站的距离与标签到第二个基站的距离的第二距离差值为d212＝(r21-r22)，标签到第一个基站的距离与标签到第三个基站的距离的第二距离差值为d213＝(r21-r23)，标签到第二个基站的距离与标签到第三个基站的距离的第二距离差值为d223＝(r22-r23)。
步骤S660：基于第一距离差值和第二距离差值，计算得到标签的第二位置信息。
在本申请实施例中，可以基于第一距离差值和第二距离差值，计算得到标签的第二位置信息。在一些实施方式中，可以根据第一距离差值和第二距离差值得到平均距离差值，根据平均距离差值构建双曲线方程组，求得标签的第二位置信息。例如，可基于上述步骤得到的第一距离差值和第二距离差值分别得到平均距离差值为d12、d13以及d23，以及第一个基站的坐标(x1，y1，z1)、第二个基站的坐标(x2，y2，z2)、第三个基站的坐标(x3，y3，z3)，设标签的第二位置信息为(x20，y20，z20)，则可以构建双曲线方程组如下列公式(3)计算得到标签的第二位置信息。
Figure BDA0002308989990000141
在一些实施方式中，还可以仅根据第二距离差值，计算得到标签的第二位置信息。具体地，可以根据第二距离差值构建双曲线方程组，求得标签的第二位置信息。例如，可基于上述步骤得到的第二距离差值，以及第一个基站的坐标(x1，y1，z1)、第二个基站的坐标(x2，y2，z2)、第三个基站的坐标(x3，y3，z3)，设标签的第二位置信息为(x20，y20，z20)，则可以构建双曲线方程组如下列公式(4)计算得到标签的第二位置信息。
Figure BDA0002308989990000142
进一步地，上述方程组中，由于方程组是非线性的，要取得最优解，需采用相应的非线性方程算法，可以采用以下三类算法解双曲线方程组，分别是最小二乘估计法、具有解析解的算法(如残差加权算法、Chan氏算法等)和递归算法(如泰勒级数展开法)等。
步骤S670：当第二位置信息满足预设条件时，将第二位置信息确定为标签的目标位置信息。
其中，步骤S670的具体描述请参阅步骤S150，在此不再赘述。
上述实施例提供的定位方法，基于到达时间差对标签进行位置解算，获得标签的第一位置信息；基于第一位置信息，分别计算标签到至少两个基站的距离，获得至少两个第一距离值；根据预先建立的距离值与测距偏差值列表，分别对至少两个第一距离值进行校正，得到至少两个第二距离值；基于至少两个第一距离值，得到标签到至少两个基站的第一距离差值；基于至少两个第二距离值，得到标签到至少两个基站的第二距离差值，基于第一距离差值和第二距离差值，计算得到标签的第二位置信息；当第二位置信息满足预设条件时，将第二位置信息确定为标签的目标位置信息。上述实施例通过根据原本的距离差值和经过校正后得到的距离差值，得到标签的第二位置信息，从而进一步提升标签的第二位置信息的精确度。
请参阅图8，图8示出了本申请实施例提供的定位装置200的模块框图。下面将针对图8所述的框图进行阐述，该定位装置200包括：位置信息解算模块210、距离值计算模块220、距离值校正模块230、位置信息计算模块240以及目标信息确定模块250，其中：
位置信息解算模块210，用于基于到达时间差对标签进行位置解算，获得标签的第一位置信息。
进一步地，位置信息解算模块210包括：时间差值获取子模块、距离差值计算子模块以及位置信息计算子模块，其中：
时间差值获取子模块，用于获取至少两个基站接收到标签发送的信号的时间差值。
距离差值计算子模块，用于基于时间差值计算得到标签到至少两个基站的距离差值。
位置信息计算子模块，用于基于标签到至少两个基站的距离差值，以及至少两个基站的坐标信息，计算得到标签的第一位置信息。
距离值计算模块220，用于基于第一位置信息，分别计算标签到至少两个基站的距离，获得至少两个第一距离值。
距离值校正模块230，用于根据预先建立的距离值与测距偏差值列表，分别对至少两个第一距离值进行校正，得到至少两个第二距离值。
进一步地，距离值校正模块230包括：偏差值查找子模块以及距离值计算子模块，其中：
偏差值查找子模块，用于基于至少两个第一距离值以及预先建立的距离值与测距偏差值列表，查找至少两个第一距离值分别对应的测距偏差值。
距离值计算子模块，用于根据至少两个第一距离值以及至少两个第一距离值分别对应的测距偏差值，计算得到至少两个第二距离值。
位置信息计算模块240，用于基于至少两个第二距离值对标签进行位置解算，获得标签的第二位置信息。
进一步地，位置信息计算模块240包括：第一计算子模块，其中：
第一计算子模块，用于基于至少两个第二距离值以及至少两个基站的坐标信息，计算得到标签的第二位置信息。
进一步地，位置信息计算模块240还包括：第一差值得到子模块、第二差值得到子模块以及第二计算子模块，其中：
第一差值得到子模块，用于基于至少两个第一距离值，得到标签到至少两个基站的第一距离差值。
第二差值得到子模块，用于基于至少两个第二距离值，得到标签到至少两个基站的第二距离差值。
第二计算子模块，用于基于第一距离差值和第二距离差值，计算得到标签的第二位置信息。
目标信息确定模块250，用于当第二位置信息满足预设条件时，将第二位置信息确定为标签的目标位置信息。
进一步地，目标信息确定模块250包括：目标信息确定子模块，其中：
目标信息确定子模块，用于当位置信息误差值小于误差阈值时，将第二位置信息确定为标签的目标位置信息。
进一步地，该定位装置200还包括：误差值得到模块以及误差值判断模块，其中：
误差值得到模块，用于将第一位置信息和第二位置信息进行比较，得到标签的位置信息误差值。
误差值判断模块，用于判断位置信息误差值是否小于误差阈值。
进一步地，该定位装置200还包括：步骤重复模块，其中：
步骤重复模块，用于当第二位置信息不满足预设条件时，将标签的第二位置信息作为标签的第一位置信息，并重复基于第一位置信息，分别计算标签到至少两个基站的距离，获得至少两个第一距离值的步骤至基于至少两个第二距离值对标签进行位置解算，获得标签的第二位置信息的步骤，知道获得的标签的第二位置信息满足预设条件。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述装置和模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，模块相互之间的耦合可以是电性，机械或其它形式的耦合。
另外，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理模块中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个模块中。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。
请参阅图9，其示出了本申请实施例提供的一种电子设备300的结构框图。本申请中的电子设备300可以包括一个或多个如下部件：处理器310、存储器320以及一个或多个应用程序，其中一个或多个应用程序可以被存储在存储器320中并被配置为由一个或多个处理器310执行，一个或多个程序配置用于执行如前述方法实施例所描述的方法。
其中，处理器310可以包括一个或者多个处理核。处理器310利用各种接口和线路连接整个电子设备300内的各个部分，通过运行或执行存储在存储器320内的指令、程序、代码集或指令集，以及调用存储在存储器320内的数据，执行电子设备300的各种功能和处理数据。可选地，处理器310可以采用数字信号处理(Digital Signal Processing，DSP)、现场可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，FPGA)、可编程逻辑阵列(ProgrammableLogic Array，PLA)中的至少一种硬件形式来实现。处理器310可集成中央处理器(CentralProcessing Unit，CPU)、图形处理器(Graphics Processing Unit，GPU)和调制解调器等中的一种或几种的组合。其中，CPU主要处理操作***、用户界面和应用程序等；GPU用于负责显示内容的渲染和绘制；调制解调器用于处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调器也可以不集成到处理器310中，单独通过一块通信芯片进行实现。
存储器320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)。存储器320可用于存储指令、程序、代码、代码集或指令集。存储器320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***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。存储数据区还可以电子设备300在使用中所创建的数据(比如电话本、音视频数据、聊天记录数据)等。
请参阅图10，其示出了本申请实施例提供的一种计算机可读取存储介质的结构框图。该计算机可读取存储介质400中存储有程序代码，所述程序代码可被处理器调用执行上述方法实施例中所描述的方法。
计算机可读取存储介质400可以是诸如闪存、EEPROM(电可擦除可编程只读存储器)、EPROM、硬盘或者ROM之类的电子存储器。可选地，计算机可读取存储介质400包括非易失性计算机可读介质(non-transitory computer-readable storage medium)。计算机可读取存储介质400具有执行上述方法中的任何方法步骤的程序代码410的存储空间。这些程序代码可以从一个或者多个计算机程序产品中读出或者写入到这一个或者多个计算机程序产品中。程序代码410可以例如以适当形式进行压缩。
综上所述，本申请实施例提供的定位方法、装置、电子设备以及存储介质，基于到达时间差对标签进行位置解算，获得标签的第一位置信息；基于第一位置信息，分别计算标签到至少两个基站的距离，获得至少两个第一距离值；根据预先建立的距离值与测距偏差值列表，分别对至少两个第一距离值进行校正，得到至少两个第二距离值；基于至少两个第二距离值对标签进行位置解算，获得标签的第二位置信息；当第二位置信息满足预设条件时，将第二位置信息确定为标签的目标位置信息。从而通过在基于时间差的解算过程中增加对测距偏差值的校正，从而减小测距偏差值对测量数据的影响，提升定位的精度。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不驱使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种定位方法，其特征在于，所述方法包括：
基于到达时间差对标签进行位置解算，获得所述标签的第一位置信息；
基于所述第一位置信息，分别计算所述标签到至少两个基站的距离，获得至少两个第一距离值；
根据预先建立的距离值与测距偏差值列表，分别对所述至少两个第一距离值进行校正，得到至少两个第二距离值；其中，标签与同一个基站对应的不同的所述第一距离值在所述测距偏差值列表中对应的测距偏差值不同；
基于所述至少两个第二距离值对所述标签进行位置解算，获得所述标签的第二位置信息；
当所述第二位置信息满足预设条件时，将所述第二位置信息确定为所述标签的目标位置信息；
所述获得所述标签的第二位置信息之后，还包括：
当所述第二位置信息不满足预设条件时，将所述标签的第二位置信息作为所述标签的第一位置信息，并重复基于所述第一位置信息，分别计算所述标签到至少两个基站的距离，获得至少两个第一距离值的步骤至基于所述至少两个第二距离值对所述标签进行位置解算，获得所述标签的第二位置信息的步骤，直到获得的所述标签的第二位置信息满足预设条件。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获得所述标签的第二位置信息之后，还包括：
将所述第一位置信息和所述第二位置信息进行比较，得到所述标签的位置信息误差值；
判断所述位置信息误差值是否小于误差阈值；
所述当所述第二位置信息满足预设条件时，将所述第二位置信息确定为所述标签的目标位置信息，包括：
当所述位置信息误差值小于所述误差阈值时，将所述第二位置信息确定为所述标签的目标位置信息。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据预先建立的距离值与测距偏差值列表，分别对所述至少两个第一距离值进行校正，得到至少两个第二距离值，包括：
基于所述至少两个第一距离值以及预先建立的距离值与测距偏差值列表，查找所述至少两个第一距离值分别对应的测距偏差值；
根据所述至少两个第一距离值以及所述至少两个第一距离值分别对应的测距偏差值，计算得到至少两个第二距离值。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于到达时间差对标签进行位置解算，获得所述标签的第一位置信息，包括：
获取至少两个基站接收到标签发送的信号的时间差值；
基于所述时间差值计算得到所述标签到所述至少两个基站的距离差值；
基于所述标签到所述至少两个基站的距离差值，以及所述至少两个基站的坐标信息，计算得到标签的第一位置信息。
5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述基于所述至少两个第二距离值对所述标签进行位置解算，获得所述标签的第二位置信息，包括：
基于所述至少两个第二距离值以及所述至少两个基站的坐标信息，计算得到所述标签的第二位置信息。
6.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述基于所述至少两个第二距离值对所述标签进行位置解算，获得所述标签的第二位置信息，包括：
基于所述至少两个第一距离值，得到所述标签到所述至少两个基站的第一距离差值；
基于所述至少两个第二距离值，得到所述标签到所述至少两个基站的第二距离差值；
基于所述第一距离差值和所述第二距离差值，计算得到所述标签的第二位置信息。
7.一种定位装置，其特征在于，所述装置包括：
位置信息解算模块，用于基于到达时间差对标签进行位置解算，获得所述标签的第一位置信息；
距离值计算模块，用于基于所述第一位置信息，分别计算所述标签到至少两个基站的距离，获得至少两个第一距离值；
距离值校正模块，用于根据预先建立的距离值与测距偏差值列表，分别对所述至少两个第一距离值进行校正，得到至少两个第二距离值；其中，标签与同一个基站对应的不同的所述第一距离值在所述测距偏差值列表中对应的测距偏差值不同；
位置信息计算模块，用于基于所述至少两个第二距离值对所述标签进行位置解算，获得所述标签的第二位置信息；
目标信息确定模块，用于当所述第二位置信息满足预设条件时，将所述第二位置信息确定为所述标签的目标位置信息；
所述装置还包括迭代模块，所述迭代模块用于：
当所述第二位置信息不满足预设条件时，将所述标签的第二位置信息作为所述标签的第一位置信息，并重复基于所述第一位置信息，分别计算所述标签到至少两个基站的距离，获得至少两个第一距离值的步骤至基于所述至少两个第二距离值对所述标签进行位置解算，获得所述标签的第二位置信息的步骤，直到获得的所述标签的第二位置信息满足预设条件。
8.一种电子设备，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器耦接到所述处理器，所述存储器存储指令，当所述指令由所述处理器执行时所述处理器执行如权利要求1-6任一项权利要求所述的方法。
9.一种计算机可读取存储介质，其特征在于，所述计算机可读取存储介质中存储有程序代码，所述程序代码可被处理器调用执行如权利要求1-6任一项权利要求所述的方法。
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