一种基于多天线的无线定位侦听装置及室内定位系统制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种基于多天线的无线定位侦听装置及室内定位系统，该无线定位侦听装置借助无线通信模块通过多方位设置的多个定向天线依次扫描地实施定位侦听信号的发送或接收，其不同定向天线通信的信号强度差异能够用以辨明无线通信外设相对于无线定位侦听装置的距离和方位，从而可以在仅借助一个无线定位侦听装置的条件下，就能够用以进行较为准确的室内定位；此外，利用本发明专利技术基于多天线的无线定位侦听装置集合具有数据处理功能的定位处理器构建的室内定位系统，在一个定位测试点上只需要使用一个无线定位侦听装置便能够实现较为准确的定位功能，有利于系统的精简以及硬件成本的控制，同时也使得对定位侦听装置数据采集的要求相应得以降低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及室内定位技术和无线通信
，尤其涉及一种基于多天线的无线定位侦听装置，本专利技术同时还涉及采用该基于多天线的无线定位侦听装置的室内定位系统。
技术介绍
在室内空间，由于受到卫星信号到达地面时信号强度较弱、不能穿透建筑物等问题，无法使用卫星定位，因此需要实现人员、物体等在室内空间中的位置定位，就需要借助到室内定位技术。室内定位技术是指在室内环境中主要采用无线通讯等技术通过集成形成一套室内位置定位体系，确定室内空间中的人员、物体等所处位置的定位技术。目前主要采用的室内定位技术主要可以借助蜂窝基站定位、红外线定位、RFID定位等方式实现，但其实现室内定位的原理，都需要借助多个(至少三个)定位侦听装置，通过每一个定位侦听装置与被定位对象设备的通信信号强度，确定被定位对象设备与每一个定位侦听装置的间隔距离，从而基于多点定位法(至少三点定位)来确定被定位对象设备的具体地理位置。然而，如果仅仅依赖一个定位侦听装置，在现有技术的条件下，只能够根据定位侦听装置与被定位对象设备之间进行无线通信的信号强度，来测定被定位对象设备与该定位侦听装置之间的间隔距离，而无法确定被定位对象设备相对于该定位侦听装置的方位，从而无法确定被定位对象设备的具体地理位置，这也是现有技术中需要借助多个(至少三个)定位侦听装置进行定位的原因，然而这就造成室内定位系统构建所需的定位侦听装置数量较多，系统构成冗杂，对定位侦听装置的数据采集要求被迫提高等等一系列的问题。因此，通过如何的方案来解决构建室内定位系统所存在的这些问题，成为了行业内的一个重要的技术研发和突破方向。【专利技术内容】针对现有技术中存在的上述不足，本专利技术的目的在于提供一种基于多天线的无线定位侦听装置，其能够在仅借助一个无线定位侦听装置的条件下，就能够直接用于对被定位对象设备的距离以及方位的检测，进而实现对被定位对象设备的地理位置定位，从而帮助解决室内定位系统构建存在的定位侦听装置数量多、系统冗杂、数据采集要求较高等问题。为解决上述技术问题，本专利技术采用了如下的技术手段: 一种基于多天线的无线定位侦听装置，包括电源、侦听扫描控制器和无线通信模块；其中，由电源通过供电电路为侦听扫描控制器和无线通信模块供电；所述无线通信模块的无线信号通信端并联有N路天线选通电路，N ^ 2，每一路天线选通电路包括电子开关和定向天线，电子开关的两个导通触点端分别与无线通信模块的无线信号通信端和定向天线电连接，且各路天线选通电路中电子开关的控制端分别与侦听扫描控制器的不同切换控制输出端电连接，而各路天线选通电路中定向天线的辐射通信方向分别朝向不同的方向；所述侦听扫描控制器用于以固定的侦听扫描周期循环地控制执行侦听扫描无线通信，在每个侦听扫描周期中，侦听扫描控制器控制各路天线选通电路中的电子开关按照预设定的选通顺序依次择一导通后断开，使得无线通信模块在每个侦听扫描周期中逐一通过各路天线选通电路中的定向天线与进入其无线信号覆盖范围的无线通信设备进行无线通信。上述基于多天线的无线定位侦听装置中，作为进一步改进方案，所述各路天线选通电路中的定向天线相互之间通过电磁屏蔽装置隔开。上述基于多天线的无线定位侦听装置中，作为进一步改进方案，所述各路天线选通电路中，每一路定向天线电路中的定向天线对应设置有一个电磁屏蔽装置以与其它定向天线电路中的定向天线相互隔开，每个电磁屏蔽装置具有一金属材质且呈抛物面形状的反射面，且各路天线选通电路中定向天线对应的电磁屏蔽装置的反射面分别朝向不同的方向，每个定向天线安装在其对应的电磁屏蔽装置的反射面焦点位置处，使得定向天线的辐射通信方向被定向为其对应电磁屏蔽装置的反射面所朝向的方向。相应地，本专利技术还提供了利用上述无线定位侦听装置构建室内定位系统的技术方案；为此，本专利技术采用的技术方案如下: 一种室内定位系统，包括上述基于多天线的无线定位侦听装置和定位处理器；所述无线定位侦听装置用于通过其侦听扫描控制器以固定的侦听扫描周期循环地控制执行侦听扫描无线通信，使得无线通信模块在每个侦听扫描周期中逐一通过各路天线选通电路中的定向天线与进入其无线信号覆盖范围的无线通信设备进行无线通信；所述定位处理器记录有无线定位侦听装置的各路天线选通电路中定向天线的辐射通信方向信息，用于获取无线定位侦听装置执行侦听扫描无线通信的过程中无线通信模块逐一通过各路天线选通电路中的定向天线与无线通信设备进行无线通信的信号强度，根据其逐一通过各路天线选通电路中的定向天线与无线通信设备进行无线通信的信号强度以及无线定位侦听装置的各路天线选通电路中定向天线的辐射通信方向信息估算无线通信设备与无线定位侦听装置之间的方位角度，并采用信号强度测距算法确定无线通信设备与无线定位侦听装置之间的距离，从而确定无线定位侦听装置与无线通信设备之间的相对位置关系，实现定位。上述室内定位系统中，作为一种改进方案，所述定位处理器能够获取正北方向指向信息；定位处理器在进行定位时，根据正北方向指向信息，确定估算得到的无线通信设备与无线定位侦听装置之间的方位角度相对于正北方向的偏离角度，再结合无线通信设备与无线定位侦听装置之间的距离，确定无线定位侦听装置与无线通信设备之间的相对位置关系，实现定位。上述室内定位系统中，作为一种可选择方案，所述定位处理器中预先设入有正北方向指向信息，在进行定位时直接获取预先设入的正北方向指向信息。上述室内定位系统中，作为一种可选择方案，所述室内定位系统还包括与定位处理器进行数据通信连接的陀螺仪；所述定位处理器在进行定位时，获取通过陀螺仪定向而获得的正北方向指向信息。上述室内定位系统中，作为一种改进方案，所述定位处理器能够获取无线通信设备或无线定位侦听装置的所在位置信息；定位处理器在进行定位时，根据无线通信设备或无线定位侦听装置的所在位置信息，结合无线通信设备与无线定位侦听装置之间的方位角度和距离，确定的无线定位侦听装置与无线通信设备之间的相对位置关系，实现定位。上述室内定位系统中，作为一种可选择方案，所述无线定位侦听装置中无线通信模块的无线信号通信端并联有至少三路天线选通电路；所述定位处理器估算无线通信设备与无线定位侦听装置之间的方位角度的具体方式为:定位处理器中预设有方位换算关系式；所述方位换算关系式用于记录无线定位侦听装置执行侦听扫描无线通信的过程中无线通信模块逐一通过各路天线选通电路中的定向天线与同一外设通信的无线通信信号强度比例和该外设相对于无线定位侦听装置中各路天线选通电路中定向天线各自对应的福射通信方向的偏离角度之间的换算关系；定位处理器则根据无线定位侦听装置执行侦听扫描无线通信的过程中无线通信模块逐一通过各路天线选通电路中的定向天线与无线通信设备通信的无线通信信号强度，利用所述方位换算关系式，换算确定无线通信设备相对于无线定位侦听装置中各路天线选通电路中定向天线各自对应的辐射通信方向的偏离角度，进而确定无线通信设备与无线定位侦听装置之间的方位角度。上述室内定位系统中，作为一种可选择方案，所述定位处理器估算无线通信设备与无线定位侦听装置之间的方位角度的具体方式为:定位处理器将无线定位侦听装置执行侦听扫描无线通信的过程中无线通信模块与无线通信设备通信的无线通信信号强度最大的一路天线选通电路中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于多天线的无线定位侦听装置，其特征在于，包括电源、侦听扫描控制器和无线通信模块；其中，由电源通过供电电路为侦听扫描控制器和无线通信模块供电；所述无线通信模块的无线信号通信端并联有N路天线选通电路，N≥2，每一路天线选通电路包括电子开关和定向天线，电子开关的两个导通触点端分别与无线通信模块的无线信号通信端和定向天线电连接，且各路天线选通电路中电子开关的控制端分别与侦听扫描控制器的不同切换控制输出端电连接，而各路天线选通电路中定向天线的辐射通信方向分别朝向不同的方向；所述侦听扫描控制器用于以固定的侦听扫描周期循环地控制执行侦听扫描无线通信，在每个侦听扫描周期中，侦听扫描控制器控制各路天线选通电路中的电子开关按照预设定的选通顺序依次择一导通后断开，使得无线通信模块在每个侦听扫描周期中逐一通过各路天线选通电路中的定向天线与进入其无线信号覆盖范围的无线通信设备进行无线通信。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：金纯，朱金阳，
申请(专利权)人：金纯，
类型：发明
国别省市：重庆;85