[发明专利]利用无线电定位的相对位置测量方法及测量装置

摘要

本发明提供一种利用无线电定位的相对位置测量方法和装置，包括发射单元、接收单元，以及信号处理单元，通过记录各接收单元的位置、各接收单元的间距以及各接收单元与初始状态下发射单元的距离，提取各接收单元的接收信号解出相位信息。根据接收单元与发射单元的空间四边形几何关系，可求出所述发射单元相对于平台的位置。本发明解决了相位模糊问题，通过单一频率的发射信号即可实现移动点的方向和相对位置的测量；系统实现简单、可靠性高,受外界因素影响较小，可实时控制移动节点的移动距离和位置，可广泛应用于需要长期监测及预警系统中。

主权项

1.一种利用无线电定位的相对位置测量方法，其特征在于：以任一点作为坐标原点建立三维坐标系，在被测物体上设置用于发射无线电信号的发射单元，所述发射单元随被测物体移动，在同一xoy平面或yoz平面或xoz平面上设置至少3个接收单元或在空间中任意设置至少4个接收单元，所述接收单元用于接收无线电信号，且至少3个接收单元不在同一条直线上，所述相对位置测量方法包括如下步骤：1)计算被测物体在初始位置时发射单元和各接收单元的坐标，以及发射单元与各接收单元之间的初始距离；2)被测物体从初始位置移动后，对接收单元接收到的无线电接收信号采用解调测相方法，计算t时刻第i个接收单元的无线电接收信号的相位值，以及由t‑1时刻到t时刻的第i个接收单元的无线电接收信号的相位变化值3)根据公式由所述相位变化值计算t‑1时刻到t时刻发射单元与第i个接收单元之间的距离变化值ΔR_i,t，并结合发射单元与各接收单元之间的初始距离，利用下式计算被测物体移动后在t时刻发射单元与各接收单元之间的距离Ri,t＝Ri,0+ΔRi,1+ΔRi,2+……+ΔRi,t，其中为t‑1时刻到t时刻的第i个接收单元的无线电接收信号的相位变化值，λ为无线电接收信号的波长，i＝1,2,3,……,N，N≥3，R_i,0为发射单元和第i个接收单元的初始距离；4)由所述各接收单元的坐标、所述被测物体移动后发射单元与各接收单元之间的距离，计算被测物体移动后发射单元的坐标，得到移动后的被测物体的坐标；5)计算被测物体移动的相对距离。