一种定位方法及装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种定位方法及装置，涉及定位【技术领域】，用以解决由于网络侧设备构造的多个双曲线方程之间不存在公共解导致的无法实现对终端设备的定位的问题。本发明提供的定位方法包括：获取M个接收点到终端设备的第一相对距离信息的测量值；根据M-1个接收点到终端设备的距离与第一接收点到终端设备的距离之间的第一差值的真值，和每个第一差值的测量误差分布，构造以相对距离信息的测量值为因变量、终端设备的目标位置为自变量的估计函数；将估计函数的一阶泰勒展开式作为第二估计函数；根据相对距离信息的测量值和参数估计方法得到由目标位置的第j次估计值计算的目标位置的第一最大似然值；根据第一最大似然值估计目标位置的取值。
【专利说明】一种定位方法及装置
【技术领域】
[0001] 本发明涉及定位【技术领域】，尤其涉及一种定位方法及装置。
【背景技术】
[0002] 目前，TD0A定位技术是一种常见的定位技术，利用TD0A定位技术实现对终端设备 定位的过程一般包括：网络侧设备获取终端设备发送的定位信号到各个接收点的距离差， 利用该距离差构造基于各个接收点的多个双曲线方程，计算多个双曲线方程的公共解，将 该公共解确定为终端设备的位置。
[0003] 利用上述方法实现对终端设备定位的过程中，网络侧设备构造的多个双曲线方程 之间可能不存在公共解，该情况下，网络侧设备无法实现对终端设备的定位。
【发明内容】
[0004] 本发明实施例提供一种定位方法及装置，用以解决由于网络侧设备构造的多个双 曲线方程之间不存在公共解导致的无法实现对终端设备的定位的问题。
[0005] 为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：
[0006] 第一方面，提供一种定位方法，包括：
[0007] 获取M个接收点到终端设备的第一相对距离信息的测量值；其中，所述M个接收 点为参与对所述终端设备进行定位的接收点；所述第一相对距离信息的测量值是指：所述 M个接收点中的M-1个接收点到所述终端设备的距离与第一接收点到所述终端设备的距离 之间的第一差值的测量值构成的集合；所述第一接收点为所述M个接收点中的除所述M-1 个接收点之外的另一接收点；所述M为整数，M> 3 ;
[0008] 根据所述M-1个接收点到所述终端设备的距离与所述第一接收点到所述终端设 备的距离之间的第一差值的真值，和每个所述第一差值的测量误差分布，构造以相对距离 信息的测量值为因变量、所述终端设备的目标位置为自变量的估计函数；其中，所述相对距 离信息包括所述第一相对距离信息；
[0009] 将所述估计函数的一阶泰勒展开式作为第二估计函数；
[0010] 根据所述相对距离信息的测量值和参数估计方法得到由所述目标位置的第j次 估计值计算的所述目标位置的第一最大似然值；其中，所述j为整数，j> 〇 ;
[0011] 根据所述第一最大似然值估计所述目标位置的取值。
[0012] 结合第一方面，在第一种可能的实现方式中，在所述根据所述相对距离信息的测 量值和参数估计方法得到由所述目标位置的第j次估计值计算的所述目标位置的第一最 大似然值之后，所述方法还包括：
[0013] 根据所述相对距离信息的测量值和参数估计方法得到由所述目标位置的第j+1 次估计值计算的所述目标位置的第二最大似然值；
[0014] 所述根据所述第一最大似然值估计所述目标位置的取值，包括：
[0015] 根据所述第一最大似然值和所述第二似然值估计出所述目标位置的收敛值，将所 述收敛值作为所述目标位置的取值。
[0016] 结合第一方面，在第二种可能的实现方式中，关于所述第j次估计值的所述第二 估计函数包括
【权利要求】
1. 一种定位方法，其特征在于，包括： 获取M个接收点到终端设备的第一相对距离信息的测量值；其中，所述M个接收点为参 与对所述终端设备进行定位的接收点；所述第一相对距离信息的测量值是指：所述M个接 收点中的M-I个接收点到所述终端设备的距离与第一接收点到所述终端设备的距离之间 的第一差值的测量值构成的集合；所述第一接收点为所述M个接收点中的除所述M-I个接 收点之外的另一接收点；所述M为整数，M > 3 ; 根据所述M-I个接收点到所述终端设备的距离与所述第一接收点到所述终端设备的 距离之间的第一差值的真值，和每个所述第一差值的测量误差分布，构造以相对距离信息 的测量值为因变量、所述终端设备的目标位置为自变量的估计函数；其中，所述相对距离信 息包括所述第一相对距离信息； 将所述估计函数的一阶泰勒展开式作为第二估计函数； 根据所述相对距离信息的测量值和参数估计方法得到由所述目标位置的第j次估计 值计算的所述目标位置的第一最大似然值；其中，所述j为整数，j > 〇 ; 根据所述第一最大似然值估计所述目标位置的取值。
2. 根据权利要求1所述的定位方法，其特征在于，在所述根据所述相对距离信息的测 量值和参数估计方法得到由所述目标位置的第j次估计值计算的所述目标位置的第一最 大似然值之后，所述方法还包括： 根据所述相对距离信息的测量值和参数估计方法得到由所述目标位置的第j+1次估 计值计算的所述目标位置的第二最大似然值； 所述根据所述第一最大似然值估计所述目标位置的取值，包括： 根据所述第一最大似然值和所述第二似然值估计出所述目标位置的收敛值，将所述收 敛值作为所述目标位置的取值。
3. 根据权利要求1所述的定位方法，其特征在于，关于所述第j次估计值的所述第二估 计函数包括：)+ )(义知-)+ w ; 其中，P是指所述相对距离信息的测量值，9是指所述目标位置，叫是指所述目标位 置的第j次估计值，d( 0 p是指所述M-I个接收点到所述第j次估计值所表示的位置的距 离与所述第一接收点到该位置的距离之间的第一差值的真值构成的矩阵，^是指d( 0 p 的一阶导数，[是指由每个所述第一差值的测量误差分布构成的矩阵。
4. 根据权利要求1所述的定位方法，其特征在于，所述参数估计方法包括：最小二乘法 或最大似然估计法。
5. 根据权利要求4所述的定位方法，其特征在于，所述测量误差分布为高斯测量误差 分布，所述第一最大似然值包括： ^,+1 + ^/(^)] HoiYc !|/-rffe)) ? 其中，％+1是指所述目标位置的第j+1次估计值，叫是指所述目标位置的第j次估计 值；d( e P是指所述M-I个接收点到所述第j次估计值所表示的位置的距离与所述第一接 收点到该位置的距离之间的第一差值的真值构成的矩阵；是指d( 0 P的一阶导数；C 是指所述5的协方差矩阵，；:是指所述相对距离信息的测量值。
6. 根据权利要求1-5任一项所述的定位方法，其特征在于，所述方法还包括： 获取N个接收点到终端设备的第二相对距离信息的测量值；其中，所述N个接收点为参 与对所述终端设备进行定位的非所述M个接收点的接收点；所述第二相对距离信息的测量 值是指：所述N个接收点中的N-I个接收点到所述终端设备的距离与第二接收点到所述终 端设备的距离之间的第二差值的测量值构成的集合；所述第二接收点为所述N个接收点中 的除所述N-I个接收点之外的另一接收点；所述N为整数，N > 3 ;所述M个接收点与所述N 个接收点之间不需要同步； 所述根据所述M-I个接收点到所述终端设备的距离与所述第一接收点到所述终端设 备的距离之间的第一差值的真值，和每个所述第一差值的测量误差分布，构造以相对距离 信息的测量值为因变量、所述终端设备的目标位置为自变量的估计函数；包括： 根据所述M-I个接收点到所述终端设备的距离与所述第一接收点到所述终端设备的 距离之间的第一差值的真值、所述N-I个接收点到所述终端设备的距离与所述第二接收点 到所述终端设备的距离之间的第二差值的真值、每个所述第一差值的测量误差分布和每个 所述第二差值的测量误差分布，构造以相对距离信息的测量值为因变量、所述终端设备的 目标位置为自变量的估计函数；其中，所述相对距离信息的测量值包括所述第一相对距离 信息的测量值和所述第二相对距离信息的测量值。
7. -种定位装置，其特征在于，包括： 获取单元，用于获取M个接收点到终端设备的第一相对距离信息的测量值；其中，所述 M个接收点为参与对所述终端设备进行定位的接收点；所述第一相对距离信息的测量值是 指：所述M个接收点中的M-I个接收点到所述终端设备的距离与第一接收点到所述终端设 备的距离之间的第一差值的测量值构成的集合；所述第一接收点为所述M个接收点中的除 所述M-I个接收点之外的另一接收点；所述M为整数，M > 3 ; 构造单元，用于根据所述M-I个接收点到所述终端设备的距离与所述第一接收点到所 述终端设备的距离之间的第一差值的真值，和每个所述第一差值的测量误差分布，构造以 相对距离信息的测量值为因变量、所述终端设备的目标位置为自变量的估计函数；其中，所 述相对距离信息包括所述第一相对距离信息； 生成单元，用于将所述估计函数的一阶泰勒展开式作为第二估计函数； 计算单元，用于根据所述相对距离信息的测量值和参数估计方法得到由所述目标位置 的第j次估计值计算的所述目标位置的第一最大似然值；其中，所述j为整数，j > 〇 ; 估计单元，用于根据所述第一最大似然值估计所述目标位置的取值。
8. 根据权利要求7所述的定位装置，其特征在于，所述计算单元还用于： 根据所述相对距离信息的测量值和参数估计方法得到由所述目标位置的第j+1次估 计值计算的所述目标位置的第二最大似然值； 所述估计单元具体用于：根据所述第一最大似然值和所述第二似然值估计出所述目标 位置的收敛值，将所述收敛值作为所述目标位置的取值。
9. 根据权利要求7所述的定位装置，其特征在于，关于所述第j次估计值的所述第二估 计函数包括：= ; 其中，F是指所述相对距离信息的测量值，9是指所述目标位置，叫是指所述目标位 置的第j次估计值，d( 0 p是指所述M-I个接收点到所述第j次估计值所表示的位置的距 离与所述第一接收点到该位置的距离之间的第一差值的真值构成的矩阵，是指d( 0 p 的一阶导数，^是指由每个所述第一差值的测量误差分布构成的矩阵。
10. 根据权利要求7所述的定位装置，其特征在于，所述参数估计装置包括：最小二乘 法或最大似然估计法。
11. 根据权利要求10所述的定位装置，其特征在于，所述测量误差分布为高斯测量误 差分布，所述第一最大似然值包括：
其中，％+1是指所述目标位置的第j+1次估计值，叫是指所述目标位置的第j次估计 值；d( 0 p是指所述M-I个接收点到所述第j次估计值所表示的位置的距离与所述第一接 收点到该位置的距离之间的第一差值的真值构成的矩阵；是指d( 0 p的一阶导数；C 是指所述^的协方差矩阵，？是指所述相对距离信息的测量值。
12. 根据权利要求7-11任一项所述的定位装置，其特征在于， 所述获取单元还用于：获取N个接收点到终端设备的第二相对距离信息的测量值；其 中，所述N个接收点为参与对所述终端设备进行定位的非所述M个接收点的接收点；所述第 二相对距离信息的测量值是指：所述N个接收点中的N-I个接收点到所述终端设备的距离 与第二接收点到所述终端设备的距离之间的第二差值的测量值构成的集合；所述第二接收 点为所述N个接收点中的除所述N-I个接收点之外的另一接收点；所述N为整数，N > 3 ; 所述M个接收点与所述N个接收点之间不需要同步； 所述构造单元具体用于：根据所述M-I个接收点到所述终端设备的距离与所述第一接 收点到所述终端设备的距离之间的第一差值的真值、所述N-I个接收点到所述终端设备的 距离与所述第二接收点到所述终端设备的距离之间的第二差值的真值、每个所述第一差值 的测量误差分布和每个所述第二差值的测量误差分布，构造以相对距离信息的测量值为因 变量、所述终端设备的目标位置为自变量的估计函数；其中，所述相对距离信息的测量值包 括所述第一相对距离信息的测量值和所述第二相对距离信息的测量值。
【文档编号】G01S5/06GK104330773SQ201410697169
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2014年11月26日 优先权日:2014年11月26日
【发明者】刘华平, 徐薇, 刘琪, 王友祥, 马玥, 马红兵, 陈国利 申请人:中国联合网络通信集团有限公司