定位系统及其搭建方法技术方案

一种定位系统及其搭建方法，该定位系统包括：基站(200)及可移动设置的定位设备(300)，基站至少四个，至少四个基站中任意三个基站(200)的位置不共线；每个基站(200)能够获取其与其他基站(200)之间的第一距离信息；定位设备(300)被设置在至少两个标定位置，能够获取各标定位置与其中任意三个基站(200)之间的第二距离信息；基站(200)建立相对坐标系，并根据各基站(200)之间的第一距离信息、各标定位置与任意三个基站(200)之间的第二距离信息以及各标定位置在预设的固定坐标系下的绝对坐标，计算相对坐标系和固定坐标系之间的变换参数。通过获取多个易于测量绝对坐标的标定位置的绝对坐标，简化架设流程，从而缩短架设时间。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】定位系统及其搭建方法
本专利技术涉及定位系统领域，尤其涉及一种定位系统及其搭建方法。
技术介绍
GPS(GlobalPositioningSystem，全球定位系统)为目前主流的定位技术，其是结合卫星及无线技术的导航系统，为用户提供精确的定位。用户在能接收到卫星信号的区域，便可方便地利用GPS获取定位信息。但在室内环境中，可能由于建筑物的遮挡，导致GPS信号的接收不良，因而无法利用GPS进行定位，专用的室内定位系统由此衍生。室内定位系统是一种用于在建筑物内或在密集工业区中对物体或人进行无线定位的设备的网络。室内定位系统的实际使用场景复杂。例如，在机器人比赛中，需要通过在比赛场地设置多个基站，并预先测量各基站的坐标，从而通过基站来检测比赛机器人的坐标。而比赛场地的复杂可能导致各基站的坐标不便于测量或者测量需要耗费较多的人力和时间，不能满足定位系统快速搭建的需求。
技术实现思路
本专利技术提供一种定位系统及其搭建方法。根据本专利技术的第一方面，提供一种定位系统的搭建方法，所述方法包括：获取当前区域中至少两个标定位置在相对坐标系下的相对坐标及其在预设的固定坐标系下的绝对坐标，其中至少两个所述标定位置间隔设置；基于至少两个所述标定位置的相对坐标及绝对坐标，计算所述相对坐标系和所述固定坐标系之间的变换参数。根据本专利技术的第二方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现以下步骤：获取当前区域中至少两个标定位置在相对坐标系下的相对坐标及其在预设的固定坐标系下的绝对坐标，其中至少两个所述标定位置间隔设置；基于至少两个所述标定位置的相对坐标及绝对坐标，计算所述相对坐标系和所述固定坐标系之间的变换参数。根据本专利技术的第三方面，提供一种定位系统，包括一个或多个处理器，单独地或共同地工作，所述处理器被配置为：获取当前区域中至少两个标定位置在相对坐标系下的相对坐标及其在预设的固定坐标系下的绝对坐标，其中至少两个所述标定位置间隔设置；基于至少两个所述标定位置的相对坐标及绝对坐标，计算所述相对坐标系和所述固定坐标系之间的变换参数。根据本专利技术的第四方面，提供一种定位系统，包括基站及可移动设置的定位设备，所述基站至少四个，至少四个所述基站中任意三个基站的位置不共线；每个基站能够获取其与其他基站之间的第一距离信息；所述定位设备被设置在至少两个标定位置，能够获取各标定位置与其中任意三个基站之间的第二距离信息；所述基站建立相对坐标系，并根据各基站之间的第一距离信息、各标定位置与任意三个基站之间的第二距离信息以及各标定位置在预设的固定坐标系下的绝对坐标，计算所述相对坐标系和所述固定坐标系之间的变换参数。由以上本专利技术实施例提供的技术方案可见，本专利技术通过获取多个易于测量绝对坐标的标定位置的绝对坐标，替代现有的直接测量基站的绝对坐标，不仅简化了定位系统的架设流程，从而缩短定位系统的架设时间，提高效率，还扩展了定位系统的使用场景，能够在较为复杂的环境下进行定位系统的搭建。附图说明为了更清楚地说明本专利技术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专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术一实施例中的定位系统的结构布设示意图；图2是本专利技术一实施例中的定位系统的搭建方法的流程图；图3是本专利技术另一实施例中的定位系统的搭建方法的流程图；图4是本专利技术一实施例中的基站的结构框图；图5是本专利技术一实施例中的基站的立体图；图6是本专利技术一实施例中的基站在另一方向上的立体图；图7是本专利技术一实施例中的定位设备的结构框图；图8是本专利技术一实施例中的定位设备的立体图。附图标记：xyz：相对坐标系；XYZ：固定坐标系；10：第一特定位置；11：第二特定位置；13：第三特定位置；14：第四特定位置；21：第一标定位置；22：第二标定位置；200：基站；201：第一处理器；202：第一指示灯；203：第二指示灯；204：第一USB接口；300：定位设备；301：第二处理器；302：第三指示灯；303：第四指示灯；304：总线接口；305：第二USB接口。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。下面结合附图，对本专利技术的定位系统及其搭建方法进行详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施方式中的特征可以相互组合。参见图1，本专利技术实施例提供的一种定位系统，可包括多个用于定位的基站200，需要预先获得基站200在固定坐标系XYZ下的绝对坐标，再通过基站200获得待检测目标在固定坐标系XYZ下的绝对坐标。一般情况下，基站200的位置需要放置在特定位置上，从而全面覆盖当前区域以更好地通过基站200进行定位。基站200的应用场景可能较为复杂，放置在指定位置的基站200在固定坐标系XYZ下的绝对坐标可能不便于测量或者测量费时费力，故需要设计一种简单易用的搭建定位系统的方式。其中，固定坐标系XYZ可为用户确定的坐标系，例如，以当前区域的其中一个角(如房间四个角中的任一角)作为基准所确定的坐标系。在配置较高的系统中，可以将固定坐标系XYZ升级为通过GPS确定的世界坐标系。实施例一图2是本专利技术实施例的一种定位系统的搭建方法的流程图。参见图2，所述方法可包括以下步骤：步骤S201：获取当前区域中至少两个标定位置在相对坐标系xyz下的相对坐标及其在预设的固定坐标系XYZ下的绝对坐标，其中至少两个所述标定位置间隔设置；本实施例中，当前区域是指待定位的室内区域，可以为机器人比赛场地，也可为其他待定位的室内区域。标定位置的数量可根据需要选择，例如，标定位置可选择为两个，或者两个以上。本实施例中，标定位置为两个，从而减少计算量，加快定位系统架设的速度。当然，在其他实施例中，标定位置也可选择为三个或者更多，可通过多个数量的标定位置对计算的结果进行验证，确保定位系统搭建的准确性。其中，相对坐标系xyz是根据当前区域中用于放置基站200的特定位置建立的，具体而言，所述获取当前区域中至少两个标定位置在相对坐标系xyz下的相对坐标之前，还包括：获取当前区域中至少四个特定位置中每两个特定位置之间的第一距离信息，并根据至少四个所述特定位置，建立相对坐标系xyz。根据所述第一距离信息和所述相对坐标系xyz，计算至少四个所述特定位置在所述相对坐标系xyz下的相对坐标。其中，至少四个所述特定位置中任意三个不共线。每个标定位置与每个特定位置间隔设置，即标定位置与任意特定位置不重合，从而可快速通过三边定位实现对标定位置在相对坐标系下的相对坐标的计算，进一步提高定位系统搭建的效率。。需要说明的是，“获取当前区域中至少四个特定位置中每两个特定位置之间的第一距离信息”和“根据至少四个所述特定位置，建立相对坐标系xyz”可以为先后执行顺序，也可以同步执行。特定位置也可根据比赛场地尺寸和定位需求等设定，例如，特定位置可选择为四个或者四个以上。本实施例中，特本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种定位系统的搭建方法，其特征在于，所述方法包括：获取当前区域中至少两个标定位置在相对坐标系下的相对坐标及其在预设的固定坐标系下的绝对坐标，其中至少两个所述标定位置间隔设置；基于至少两个所述标定位置的相对坐标及绝对坐标，计算所述相对坐标系和所述固定坐标系之间的变换参数。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种定位系统的搭建方法，其特征在于，所述方法包括：获取当前区域中至少两个标定位置在相对坐标系下的相对坐标及其在预设的固定坐标系下的绝对坐标，其中至少两个所述标定位置间隔设置；基于至少两个所述标定位置的相对坐标及绝对坐标，计算所述相对坐标系和所述固定坐标系之间的变换参数。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取当前区域中至少两个标定位置在相对坐标系下的相对坐标之前，还包括：获取当前区域中至少四个特定位置中每两个特定位置之间的第一距离信息，其中至少四个所述特定位置中任意三个不共线，每个标定位置与每个特定位置间隔设置；根据至少四个所述特定位置，建立相对坐标系；根据所述第一距离信息和所述相对坐标系，计算至少四个所述特定位置在所述相对坐标系下的相对坐标。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述获取当前区域中至少两个标定位置在相对坐标系下的相对坐标，包括：获取每个标定位置与至少四个所述特定位置中的任意三个特定位置之间的第二距离信息；根据所述第二距离信息及所述任意三个特定位置的相对坐标，计算每个标定位置在所述相对坐标系下的相对坐标。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述标定位置上设有定位设备；获取每个标定位置与至少四个特定位置中的任意三个特定位置之间的第二距离信息，包括：获取所述定位设备在当前标定位置上获得的其与所述任意三个特定位置之间的第二距离信息。5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，每个特定位置上设有基站；所述获取当前区域中至少四个特定位置中每两个特定位置之间的第一距离信息，包括：接收各基站发送的其获取的与其他基站之间的第一距离信息。6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据至少四个所述特定位置，建立相对坐标系，包括：设定其中一个特定位置为原点，并设定作为原点的特定位置与另一特定位置形成的向量作为其中一坐标轴，建立相对坐标系。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述相对坐标系为三维直角坐标系。8.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述获取当前区域中至少两个标定位置在预设的固定坐标系下的绝对坐标，包括：获取测得的当前标定位置上的定位设备在所述固定坐标系下的绝对坐标；或者，所述获取当前区域中至少两个标定位置在预设的固定坐标系下的绝对坐标之前，包括：接收用户指令，所述用户指令携带每个标定位置在所述固定坐标系下的绝对坐标。9.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述计算所述相对坐标系和所述固定坐标系之间的变换参数之后，还包括：获取当前位置在所述相对坐标系下的相对坐标；根据当前位置的相对坐标以及所述变换参数，计算所述当前位置在所述固定坐标系下的绝对坐标。10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述根据当前位置的相对坐标以及所述变换参数，计算所述当前位置在所述固定坐标系下的绝对坐标，包括：根据所述变换参数和至少四个所述特定位置的相对坐标，计算各个特定位置在所述固定坐标系下的绝对坐标；根据当前位置的相对坐标、任一特定位置的绝对坐标，计算所述当前位置在所述固定坐标系下的绝对坐标。11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述获取当前位置在所述相对坐标系下的相对坐标，包括：获取当前位置与至少四个所述特定位置中的任意三个特定位置之间的第三距离信息；根据所述第三距离信息及所述任意三个特定位置的相对坐标，计算所述当前位置在相对坐标系下的相对坐标。12.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述获取当前位置在所述相对坐标系下的相对坐标，包括：获取当前位置在所述相对坐标系各个坐标轴上相对任一特定位置的第四距离信息；根据所述第四距离信息以及所述任一特定位置的相对坐标，计算所述当前位置在相对坐标系下的相对坐标。13.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述根据当前位置的相对坐标以及所述变换参数，计算所述当前位置在所述固定坐标系下的绝对坐标之后，还包括：发送所述当前位置的绝对坐标至显示设备。14.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述变换参数包括：所述相对坐标系转换至所述固定坐标系的旋转矩阵和平移向量。15.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现权利要求1至14任一项所述的定位系统的搭建方法的步骤。16.一种定位系统，其特征在于，包括一个或多个处理器，单独地或共同地工作，所述处理器被配置为：获取当前区域中至少两个标定位置在相对坐标系下的相对坐标及其在预设的固定坐标系下的绝对坐标，其中至少两个所述标定位置间隔设置；基于至少两个所述标定位置的相对坐标及绝对坐标，计算所述相对坐标系和所述固定坐标系之间的变换参数。17.根据权利要求16所述的定位系统，其特征在于，所述获取当前区域中至少两个标定位置在相对坐标系下的相对坐标之前，还包括：获取当前区域中至少四个特定位置中每两个特定位置之间的第一距离信息，其中至少四个所述特定位置中任意三个不共线，每个标定位置与每个特定位置间隔设置；根据至少四个所述特定位置，建立相对坐标系；根据所述第一距离信息和所述相对坐标系，计算至少四个所述特定位置在所述相对坐标系下的相对坐标。18.根据权利要求17所述的定位系统，其特征在于，所述获取当前区域中至少两个标定位置在相对坐标系下的相对坐标，包括：获取每个标定位置与至少四个所述特定位置中的任意三个特定位置之间的第二距离信息；根据所述第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄水长，苏凤宇，
申请(专利权)人：深圳市大疆创新科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44