一种旋转式测距验证装置及方法制造方法及图纸

一种旋转式测距验证装置及验证方法，包括依次设置于边长为a的正六边形框架的六个顶点的高精度距离传感单元T1‑T6，测距装置设置于正六边形框架的中心位置，目标设置于通过正六边形的中心且垂直于正六边形框架平面的延长线上，正六边形框架的六个边分别设置导轨H1‑H6，驱动单元，用于驱动高精度距离传感单元T1‑T6沿着正六边形框架的六个边设置的导轨H1‑H6按顺时针的方向移动，能够实现对测距验证装置进行预先验证修正，提供验证数据进行研究分析，从而可以有效提高测距精度，减低成本提高效率。

【技术实现步骤摘要】
一种旋转式测距验证装置及方法
本专利技术涉及无线测距领域，具体涉及一种旋转式测距验证装置及验证方法。
技术介绍
目前无线测距的方式有很多种，每一种测距方式都存在其自身的有点，但是在复杂多变的环境下，不同的测距方式会受到各种因素的影响后，降低测距的精度，尤其对于一些需要精确测距的情况下，实现高精度的距离测量变的也越来越重要。无线测距技术是实现无线定位、导航等实际应用的基础，如果能够准确的测定距离，那么就可以实现高精度的定位和导航等，因此其受到越来越收到诸多行业的高度关注，应用需求遍及众多行业领域。无线测距技术的基础是距离测量装置和方法的准确，并且由于工艺等诸多因素的影响，同一类或者同一批的测距装置中有些存在缺陷，测量精度差，如果能够提前选出质量优异的测距装置则可以提高测量精度、并且淘汰存在缺陷的测距装置，节约成本，提高效率，然而目前现有技术中的没有专门针对测距装置或其传感器及方法进行实际应用前有效验证的装置。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种能够实现对测距验证装置进行预先验证修正，提供验证数据进行研究分析，从而可以有效提高测距精度，减低成本提高效率的旋转式测距验证装置及验证方法。本专利技术提供了一种旋转式测距验证装置，包括依次设置于边长为a的正六边形框架的六个顶点的高精度距离传感单元T1-T6，其中六个顶点的位置坐标已知，分别记为C1(x1，y1，z1),C2(x2，y2，z2),C3(x3，y3，z3),C4(x4，y4，z4),C5(x5，y5，z5),C1(x6，y6，z6)；测距装置设置于正六边形框架的中心位置，其位置坐标记为O(x',y',z')；目标设置于通过正六边形的中心且垂直于正六边形框架平面的延长线上，位置坐标记为M(x，y，z)；正六边形框架的六个边分别设置导轨H1-H6；驱动单元，用于驱动高精度距离传感单元T1-T6沿着正六边形框架的六个边设置的导轨H1-H6按顺时针的方向移动；其中，高精度距离传感单元为高精度超声波距离传感单元或高精度激光距离传感单元，或两者的组合。其中，还包括存储器，用于存储测量或计算数据。本专利技术还提供了利用旋转式测距验证装置的测距验证方法，依次包括如下步骤：(1)初始化旋转式测距验证装置，将测距装置设置于正六边形框架的中心位置，目标设置于通过正六边形的中心且垂直于正六边形框架平面的延长线上；(2)将高精度距离传感单元T1、T3、T5分为第一组，T2、T4、T6为第二组，第一组高精度距离传感单元通过TOA方法分别测得高精度距离传感单元T1、T3、T5到目标的直线距离L11，L31，L51，第二组高精度距离传感单元通过RSSI方法分别测得高精度距离传感单元T2、T4、T6到目标的直线距离L21，L41，L61；通过公式分别得到中心位置到目标的距离D11，D21，D31，D41，D51，D61，其中i为对应高精度距离传感单元的编号；分别求出D11和D41，D21和D51，D31和D61的平均值D1，D2，D3作为第一组测量数据；(3)将高精度距离传感单元T1、T2、T3分为第三组，T4、T5、T6为第四组，第三组高精度距离传感单元通过TOA方法分别测得高精度距离传感单元T1、T2、T3到目标的直线距离L12，L22，L32，第四组高精度距离传感单元通过RSSI方法分别测得高精度距离传感单元T4，T5、T6到目标的直线距离L42，L52，L62，通过公式分别得到中心位置到目标的距离D12，D22，D32，D42，D52，D62，再分别求出D12，D22和D32，D42，D52和D62的平均值D4，D5作为第二组测量数据；(4)利用驱动单元驱动高精度距离传感单元T1-T6分别沿着正六边形框架的六个边设置的导轨H1-H6按顺时针的方向移动；(5)将高精度距离传感单元T1、T3、T5分为第一组，T2、T4、T6为第二组，第一组高精度距离传感单元通过TOA方法分别测得高精度距离传感单元T1、T3、T5到目标的直线距离L13，L33，L53，第二组高精度距离传感单元通过RSSI方法分别测得高精度距离传感单元T2、T4、T6到目标的直线距离L23，L43，L63；通过公式分别得到中心位置到目标的距离D13，D23，D33，D43，D53，D63，其中i为对应高精度距离传感单元的编号；分别求出D13和D43，D23和D53，D33和D63的平均值D7，D8，D9作为第三组测量数据；(6)再将高精度距离传感单元T1、T2、T3分为第三组，T4、T5、T6为第四组，第三组高精度距离传感单元通过TOA方法分别测得高精度距离传感单元T1、T2、T3到目标2的直线距离L14，L24，L34，第四组高精度距离传感单元通过RSSI方法分别测得高精度距离传感单元T4，T5、T6到目标2的直线距离L44，L54，L64，通过公式分别得到中心位置到目标的距离D14，D24，D34，D44，D54，D64，再分别求出D14，D24和D34，D44，D54和D64的平均值D10，D11作为第四组测量数据；(7)利用高精度距离传感单元T1、T3、T5的位置处的坐标C1(x1，y1，z1),C3(x3，y3，z3),C5(x5，y5，z5)和到目标的直线距离L11，L31，L51，计算得到目标的位置坐标M1(x11，y11，z11)，再利用高精度距离传感单元T2、T4、T6的位置处的坐标C2(x2，y2，z2),C4(x4，y4，z4),C6(x6，y6，z6)和到目标的直线距离L21，L41，L61，计算得到目标的位置坐标M2(x22，y22，z22)；(8)将M1(x11，y11，z11)和M2(x22，y22，z22)对应的坐标求平均值后得到目标的位置坐标M(x，y，z)；利用高精度距离传感单元T1和T4的已知坐标C1(x1，y1，z1)和C4(x4，y4，z4)计算得到测距装置的位置坐标O(x',y',z')；利用目标的位置坐标M(x，y，z)和测距装置O的位置坐标O(x',y',z')，通过距离公式得到计算距离D6，作为第五组测量数据；(9)通过测距装置测量得到其到目标的距离D，判断误差是否满足预设的阈值，如果大于等于阈值，则认为测距装置测量不准确，不满足测距要求，如果小于阈值，则认为测距装置测量准确，满足测距要求。其中，测距装置测量得到其到目标的距离D的具体方法为TOA方法或RSSI方法。其中，判断误差是否满足预设的阈值的具体方法为计算误差率W是否满足预设的阈值:其中，阈值为0.01。其中，还包括步骤(7)，将D11，D21，D31，D41，D51，D61，D12，D22，D32，D42，D52，D62以及第一、第二、第三组测量数据进行存储。本专利技术的旋转式测距验证装置及测距验证方法，可以实现：1)能够实现对测距验证装置进行预先验证修正，提供验证数据进行研究分析；2)有效提高测距精度，减低成本，提高效率；3)不但利用多种方式得到距离数据，测量数据丰富，还可将测量数据进行存储留备研究分析，供；4)装置结构简单，并且利用多种数学模型进行计算，方式简单，效率高；5)利用轨道实现高精度距离传感单元的位置可变，从而有效的有规律的改变验证环境，具有一定的随机性，提高了验证的准确率，并本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种旋转式测距验证装置，其特征在于：包括依次设置于边长为a的正六边形框架的六个顶点的高精度距离传感单元T1‑T6，其中六个顶点的位置坐标已知，分别记为C1(x1，y1，z1),C2(x2，y2，z2),C3(x3，y3，z3),C4(x4，y4，z4),C5(x5，y5，z5),C1(x6，y6，z6)；测距装置设置于正六边形框架的中心位置，其位置坐标记为O(x',y',z')；目标设置于通过正六边形的中心且垂直于正六边形框架平面的延长线上，位置坐标记为M(x，y，z)；正六边形框架的六个边分别设置导轨H1‑H6；驱动单元，用于驱动高精度距离传感单元T1‑T6沿着正六边形框架的六个边设置的导轨H1‑H6按顺时针的方向移动。

【技术特征摘要】
1.一种旋转式测距验证装置，其特征在于：包括依次设置于边长为a的正六边形框架的六个顶点的高精度距离传感单元T1-T6，其中六个顶点的位置坐标已知，分别记为C1(x1，y1，z1),C2(x2，y2，z2),C3(x3，y3，z3),C4(x4，y4，z4),C5(x5，y5，z5),C1(x6，y6，z6)；测距装置设置于正六边形框架的中心位置，其位置坐标记为O(x',y',z')；目标设置于通过正六边形的中心且垂直于正六边形框架平面的延长线上，位置坐标记为M(x，y，z)；正六边形框架的六个边分别设置导轨H1-H6；驱动单元，用于驱动高精度距离传感单元T1-T6沿着正六边形框架的六个边设置的导轨H1-H6按顺时针的方向移动。2.如权利要求1所述的旋转式测距验证装置，其特征在于：高精度距离传感单元为高精度超声波距离传感单元或高精度激光距离传感单元，或两者的组合。3.如权利要求1所述的旋转式测距验证装置，其特征在于：还包括存储器，用于存储测量或计算数据。4.如权利要求1所述的旋转式测距验证装置，其特征在于：驱动单元为步进电机。5.一种利用上述权利要求1-4任一项所述的旋转式测距验证装置的测距验证方法，其特征在于，依次包括如下步骤：(1)初始化旋转式测距验证装置，将测距装置设置于正六边形框架的中心位置，目标设置于通过正六边形的中心且垂直于正六边形框架平面的延长线上；(2)将高精度距离传感单元T1、T3、T5分为第一组，T2、T4、T6为第二组，第一组高精度距离传感单元通过TOA方法分别测得高精度距离传感单元T1、T3、T5到目标的直线距离L11，L31，L51，第二组高精度距离传感单元通过RSSI方法分别测得高精度距离传感单元T2、T4、T6到目标的直线距离L21，L41，L61；通过公式分别得到中心位置到目标的距离D11，D21，D31，D41，D51，D61，其中i为对应高精度距离传感单元的编号；分别求出D11和D41，D21和D51，D31和D61的平均值D1，D2，D3作为第一组测量数据；(3)将高精度距离传感单元T1、T2、T3分为第三组，T4、T5、T6为第四组，第三组高精度距离传感单元通过TOA方法分别测得高精度距离传感单元T1、T2、T3到目标的直线距离L12，L22，L32，第四组高精度距离传感单元通过RSSI方法分别测得高精度距离传感单元T4，T5、T6到目标的直线距离L42，L52，L62，通过公式分别得到中心位置到目标的距离D12，D22，D32，D42，D52，D62，再分别求出D12，D22和D32，D42，D52和D62的平均值D4，D5作为第二组测量数据；(4)利用驱动单元驱动高精度距离传感单元T1-T6分别沿着正六边形框架的六个边设置的导轨H1-H6按顺时针的方向移动；(5)将高精度距离传感单元T1、T3、T5分为第一组，T2、T4、T6为第二组，第一组高精度距离传感单元通过TOA方法分别测得高精度距离传感单元T1、T3、T5到目标的直线距离L13，L33，L53，第二组高精度距离传感单元通过RSSI方法分别测得高...

【专利技术属性】
技术研发人员：张建勋，余钊辉，李增辉，
申请(专利权)人：西安交通大学青岛研究院，青岛翰兴知识产权运营管理有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37