一种目标实体的空间方位确定方法与装置

摘要

本申请提供了一种目标实体的空间方位确定方法与装置，涉及定位技术领域。首先选向从基站同步时钟信号，然后接收目标实体发送的第一定位信号与从基站反馈的第二定位信号，并记录接收到第一定位信号的时间信息；其中，第一定位信号包括运动方向、加速度以及运动角度信息，且运动方向、加速度以及运动角度通过陀螺仪与加速度计获取，再依据时间信息与第二定位信号确定目标实体的位置信息，最后根据目标实体的位置信息、运动方向、加速度以及运动角度确定目标实体的真实空间方位。本申请提供了一种目标实体的空间方位确定方法与装置具有定位精度更高的优点。

权利要求

1.一种目标实体的空间方位确定方法，应用于UWB定位系统的主基站，其特征在于，所述UWB定位系统还包括从基站与目标实体，所述目标实体上设置有陀螺仪与加速度计，所述方法包括：向所述从基站同步时钟信号；

当所述目标实体处于编辑模式时，对第一定位信号的码头进行编辑，并存储编辑后的码头；

接收所述目标实体发送的第一定位信号与所述从基站反馈的第二定位信号，并记录接收到所述第一定位信号的时间信息；其中，所述第一定位信号包括运动方向、加速度以及运动角度信息，且所述运动方向、加速度以及运动角度通过所述陀螺仪与加速度计获取；

依据所述时间信息与所述第二定位信号确定所述目标实体的位置信息；

根据所述目标实体的位置信息、所述运动方向、加速度以及运动角度确定所述目标实体的真实空间方位；其中，所述第一定位信号的码头包括主码头与从码头，在所述根据所述目标实体的位置信息、所述运动方向、加速度以及运动角度确定所述目标实体的真实空间方位的步骤之后，所述方法还包括：将与所述从码头对应的真实空间方位发送至与所述主码头关联的目标实体；

所述方法还包括：

确定与所述主码头关联的目标实体、与所述从码头关联的目标实体之间的间距；

当所述间距大于第一阈值或所述间距小于第二阈值时，生成预警指令，并将所述预警指令发送至与所述主码头关联的目标实体。

2.如权利要求1所述的目标实体的空间方位确定方法，其特征在于，接收所述目标实体发送的第一定位信号的步骤包括：获取所述第一定位信号的码头；

当所述码头为目标码头时，将所述码头后的定位数据作为需求定位数据。

3.如权利要求1所述的目标实体的空间方位确定方法，其特征在于，根据所述目标实体的位置信息、所述运动方向、加速度以及运动角度确定所述目标实体的真实空间方位的步骤包括：依据卡尔曼滤波模型，融合所述目标实体的位置信息、所述运动方向、加速度以及运动角度，以确定所述目标实体的真实空间方位。

4.如权利要求1所述的目标实体的空间方位确定方法，其特征在于，接收所述从基站反馈的第二定位信号的步骤包括：接收所述从基站反馈的时间戳。

5.一种目标实体的空间方位确定装置，应用于UWB定位系统的主基站，其特征在于，所述UWB定位系统还包括从基站与目标实体，所述目标实体上设置有陀螺仪与加速度计，所述装置包括：信号发送单元，用于向所述从基站同步时钟信号；

信号接收单元，用于当所述目标实体处于编辑模式时，对第一定位信号的码头进行编辑，并存储编辑后的码头；

信号接收单元，用于接收所述目标实体发送的第一定位信号与所述从基站反馈的第二定位信号，并记录接收到所述第一定位信号的时间信息；其中，所述第一定位信号包括运动方向、加速度以及运动角度信息，且所述运动方向、加速度以及运动角度通过所述陀螺仪与加速度计获取；

信号处理单元，用于依据所述时间信息与所述第二定位信号确定所述目标实体的位置信息；

信号处理单元，还用于根据所述目标实体的位置信息、所述运动方向、加速度以及运动角度确定所述目标实体的真实空间方位；其中，所述第一定位信号的码头包括主码头与从码头，所述信号发送单元还用于将与所述从码头对应的真实空间方位发送至与所述主码头关联的目标实体；

信号处理单元还用于确定与所述主码头关联的目标实体、与所述从码头关联的目标实体之间的间距；并当所述间距大于第一阈值或所述间距小于第二阈值时，生成预警指令，并将所述预警指令发送至与所述主码头关联的目标实体。

6.如权利要求5所述的目标实体的空间方位确定装置，其特征在于，信号接收单元包括：信号获取模块，用于获取所述第一定位信号的码头；

信号确定模块，用于当所述码头为目标码头时，将所述码头后的定位数据作为需求定位数据。

说明书

一种目标实体的空间方位确定方法与装置

技术领域

[0001] 本申请涉及定位技术领域，具体而言，涉及一种目标实体的空间方位确定方法与装置。

背景技术

[0002] UWB(Ultra Wideband，超宽带)是一种无载波通信技术，利用纳秒至微秒级的非正弦波窄脉冲传输数据。利用UWB信号可以实现厘米级的定位，非常适合定位精度要求高的场所。

[0003] 然而，使用UWB技术进行定位时，可能出现信号干扰的问题，例如，在一些室内场所下，当金属结构较多时，则会导致UWB信号的干扰较大，降低定位精度。

[0004] 有鉴于此，现有技术中存在利用UWB定位时，定位精度较低的问题。

发明内容

[0005] 本申请的目的在于提供一种目标实体的空间方位确定方法与装置，以解决现有技术中存在的UWB定位精度较低的问题。

[0006] 为了实现上述目的，本申请实施例采用的技术方案如下：

[0007] 一方面，本申请实施例提供了一种目标实体的空间方位确定方法，应用于UWB定位系统的主基站，所述UWB定位系统还包括从基站与目标实体，所述目标实体上设置有陀螺仪与加速度计，所述方法包括：

[0008] 向所述从基站同步时钟信号；

[0009] 接收所述目标实体发送的第一定位信号与所述从基站反馈的第二定位信号，并记录接收到所述第一定位信号的时间信息；其中，所述第一定位信号包括运动方向、加速度以及运动角度信息，且所述运动方向、加速度以及运动角度通过所述陀螺仪与加速度计获取；

[0010] 依据所述时间信息与所述第二定位信号确定所述目标实体的位置信息；

[0011] 根据所述目标实体的位置信息、所述运动方向、加速度以及运动角度确定所述目标实体的真实空间方位。

[0012] 可选地，接收所述目标实体发送的第一定位信号的步骤包括：

[0013] 获取所述第一定位信号的码头；

[0014] 当所述码头为目标码头时，将所述码头后的定位数据作为需求定位数据。

[0015] 可选地，在接收所述目标实体发送的第一定位信号的步骤包括：

[0016] 当所述目标实体处于编辑模式时，对所述第一定位信号的码头进行编辑，并存储编辑后的码头。

[0017] 可选地，所述第一定位信号的码头包括主码头与从码头，在所述根据所述目标实体的位置信息、所述运动方向、加速度以及运动角度确定所述目标实体的真实空间方位的步骤之后，所述方法还包括：

[0018] 将与所述从码头对应的真实空间方位发送至与所述主码头关联的目标实体。

[0019] 可选地，所述方法还包括：

[0020] 确定与所述主码头关联的目标实体、与所述从码头关联的目标实体之间的间距；

[0021] 当所述间距大于第一阈值或所述间距小于第二阈值时，生成预警指令，并将所述预警指令发送至与所述主码头关联的目标实体。

[0022] 可选地，根据所述目标实体的位置信息、所述运动方向、加速度以及运动角度确定所述目标实体的真实空间方位的步骤包括：

[0023] 依据卡尔曼滤波模型，融合所述目标实体的位置信息、所述运动方向、加速度以及运动角度，以确定所述目标实体的真实空间方位。

[0024] 可选地，接收所述从基站反馈的第二定位信号的步骤包括：

[0025] 接收所述从基站反馈的时间戳。

[0026] 另一方面，本申请实施例还提供了一种目标实体的空间方位确定装置，应用于UWB定位系统的主基站，所述UWB定位系统还包括从基站与目标实体，所述目标实体上设置有陀螺仪与加速度计，所述装置包括：

[0027] 信号发送单元，用于向所述从基站同步时钟信号；

[0028] 信号接收单元，用于接收所述目标实体发送的第一定位信号与所述从基站反馈的第二定位信号，并记录接收到所述第一定位信号的时间信息；其中，所述第一定位信号包括运动方向、加速度以及运动角度信息，且所述运动方向、加速度以及运动角度通过所述陀螺仪与加速度计获取；

[0029] 信号处理单元，用于依据所述时间信息与所述第二定位信号确定所述目标实体的位置信息；

[0030] 信号处理单元，还用于根据所述目标实体的位置信息、所述运动方向、加速度以及运动角度确定所述目标实体的真实空间方位。

[0031] 可选地，信号接收单元包括：

[0032] 信号获取模块，用于获取所述第一定位信号的码头；

[0033] 信号确定模块，用于当所述码头为目标码头时，将所述码头后的定位数据作为需求定位数据。

[0034] 可选地，信号接收单元还用于当所述目标实体处于编辑模式时，对所述第一定位信号的码头进行编辑，并存储编辑后的码头。

[0035] 相对于现有技术，本申请具有以下有益效果：

[0036] 本申请提供了的一种目标实体的空间方位确定方法与装置，该方法，应用于UWB定位系统的主基站，UWB定位系统还包括从基站与目标实体，目标实体上设置有陀螺仪与加速度计，首先选向从基站同步时钟信号，然后接收目标实体发送的第一定位信号与从基站反馈的第二定位信号，并记录接收到第一定位信号的时间信息；其中，第一定位信号包括运动方向、加速度以及运动角度信息，且运动方向、加速度以及运动角度通过陀螺仪与加速度计获取，再依据时间信息与第二定位信号确定目标实体的位置信息，最后根据目标实体的位置信息、运动方向、加速度以及运动角度确定目标实体的真实空间方位。一方面，由于本申请在进行空间定位时，先利用主基站同步时钟信号，使得主基站与从基站时钟同步，进而能够保证在确定目标实体的位置信息时的精确度。另一方面，由于采用目标实体的位置信息、运动方向、加速度以及运动角度确定目标实体的真实空间方位，因此融合了惯导进行定位，因此其定位精度更高。

[0037] 为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

[0038] 为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它相关的附图。

[0039] 图1为现有技术中基站与标签之间的交互示意图。

[0040] 图2为现有技术中利用多个基站进行定位的示意图。

[0041] 图3为本申请实施例提供的UWB定位系统的布局示意图。

[0042] 图4为本申请实施例提供的主基站的模块示意图。

[0043] 图5为本申请实施例提供的目标实体的空间方位确定方法的示例性流程图。

[0044] 图6为本申请实施例提供的目标实体的空间方位确定装置的模块示意图。

[0045] 图中：100‑主基站；101‑处理器；102‑存储器；103‑通信接口；200‑目标实体的空间方位确定装置；210‑信号发送单元；220‑信号接收单元；230‑信号处理单元。

具体实施方式

[0046] 为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

[0047] 因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

[0048] 应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

[0049] 需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

[0050] 下面结合附图，对本申请的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

[0051] UWB(Ultra Wideband，超宽带)是一种无载波通信技术，在利用UWB技术进行定位时，普遍采用TDOA（Time Difference Of Arrival，到达时间差）方式进行定位。

[0052] TDOA定位是一种利用时间差进行定位的方法。通过测量信号到达基站的时间，可以确定信号源的距离。利用信号源到各个基站的距离(以基站为中心，距离为半径作圆)，就能确定信号的位置。但是绝对时间一般比较难测量，通过比较信号到达各个基站的绝对时间差，就能作出以基站为焦点，距离差为长轴的双曲线，双曲线的交点就是信号的位置。

[0053] 例如，请参阅图1，图1中，包括基站A、基站B以及基站C，当标签运动至点X的位置时，由于点X与各个基站的距离不同，因此若此时标签发送测试信号，则基站A、基站B以及基站C接收到测试信号用时分别为a1、b1以及c1。即可计算出此时基站A与基站B的时间差为a1‑b1，基站B与基站C的时间差为b1‑c1。而若标签继续运动至点Y时，则可计算出此时基站A与基站B的时间差为a2‑b2，基站B与基站C的时间差为b2‑c2。由于基站A、基站B以及基站C的坐标已知，因此可以根据公式：

[0054] 距离差=时间差*电磁波速度；

[0055] 其中，距离差通过基站A、基站B以及标签的坐标确定，且标签的坐标为未知量，据此，可以绘制出基于该时间差的位置曲线，该位置曲线为一双曲线。同理地，通过基站B与基站C的时间差以及其坐标可以确定出另一双曲线，两条双曲线的交点即为标签所处位置，进而确定出了标签的具体位置。

[0056] 请参阅图2，图2示出了利用多个基站进行定位的示意图，其中，根据基站A与基站B之间的时间差与坐标可以确定出双曲线1，根据基站B与基站C之间的时间差与坐标可以确定出双曲线2，双曲线1与双曲线2的交点即为标签此时位于点X时的坐标。

[0057] 然而，正如背景技术中所述，若实际应用中，某些室内场所下，金属结构较多，因此可能导致UWB信号的干扰较大，降低定位精度。

[0058] 有鉴于此，本申请提供了一种目标实体的空间方位确定方法，通过利用结合惯导与UWB定位技术的方式，提升定位精度。

[0059] 需要说明的是，本申请提供的目标实体的空间方位确定可以应用于UWB定位系统的主基站，请参阅图3，UWB定位系统还包括从基站与目标实体，主基站与每个从基站通信连接，进而实现数据交互，且通过主基站与从基站对目标实体进行定位。

[0060] 图4示出本申请实施例提供的主基站100的一种示意性结构框图，主基站包括存储器102、处理器101和通信接口103，该存储器102、处理器101和通信接口103相互之间直接或间接地电性连接，以实现数据的传输或交互。例如，这些元件相互之间可通过一条或多条通讯总线或信号线实现电性连接。

[0061] 存储器102可用于存储软件程序及模块，如本申请实施例提供的冻土分带制图装置对应的程序指令或模块，处理器101通过执行存储在存储器102内的软件程序及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理，进而执行本申请实施例提供的目标实体的空间方位确定的步骤。该通信接口103可用于与其他节点设备进行信令或数据的通信。

[0062] 其中，存储器102可以是，但不限于，随机存取存储器（Random Access Memory，RAM），只读存储器（Read Only Memory，ROM），可编程只读存储器（Programmable Read‑Only Memory，PROM），可擦除只读存储器（Erasable Programmable Read‑Only Memory，EPROM），电可擦除可编程只读存储器（Electric Erasable Programmable Read‑Only Memory，EEPROM）等。

[0063] 处理器101可以是一种集成电路芯片，具有信号处理能力。该处理器101可以是通用处理器，包括中央处理器（Central Processing Unit，CPU）、网络处理器（Network Processor，NP）等；还可以是数字信号处理器（Digital Signal Processing，DSP）、专用集成电路（Application Specific Integrated Circuit，ASIC）、现场可编程门阵列（Field－Programmable Gate Array，FPGA）或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。

[0064] 可以理解，图4所示的结构仅为示意，主基站还可以包括比图4中所示更多或者更少的组件，或者具有与图4所示不同的配置。图4中所示的各组件可以采用硬件、软件或其组合实现。并且，在一种实现方式中，从基站与主基站的结构相同。

[0065] 下面以主基站作为示意性执行主体，对本申请实施例提供的目标实体的空间方位确定进行示例性说明。

[0066] 作为一种可选的实现方式，请参阅图5，该目标实体的空间方位确定包括：

[0067] S102，向从基站同步时钟信号。

[0068] S104，接收目标实体发送的第一定位信号与从基站反馈的第二定位信号，并记录接收到第一定位信号的时间信息；其中，第一定位信号包括运动方向、加速度以及运动角度信息，且运动方向、加速度以及运动角度通过陀螺仪与加速度计获取。

[0069] S106，依据时间信息与第二定位信号确定目标实体的位置信息。

[0070] S108，根据目标实体的位置信息、运动方向、加速度以及运动角度确定目标实体的真实空间方位。

[0071] 其中，在进行目标实体的空间方位确定时，需要设置至少三个基站，例如，可以设置4个基站，也可以设置5个基站，可以根据实际情况进行申请，保证覆盖整个室内空间即可。例如，本申请提供的目标实体的空间方位确定方法可以为在大型商场内的定位，在此基2
础上，由于商场占地面积各有不同，因此若商场A为1000m ，则需要3个基站即可；若商场A为
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5000m ，则可能需要设置5个基站才能将所有区域覆盖完全，以保证目标实体在该空间内运动时，无论移动至任意区域，均能实现准确定位。

[0072] 并且，本申请对于主基站与从基站并无严格的限定，例如，在一种实现方式中，从基站与主基站的结构相同，进而可以在所有基站中任选一个作为主基站，并将其余基站作为从基站，并设定从基站将其获取的数据同步至主基站即可。

[0073] 当然地，本申请也并不对目标实体进行限定，例如，其可以为定位标签，只需能够与主基站、从基站进行数据交互即可。例如，可以接收主基站发送的指令，并能够向主基站与从基站外发信号。

[0074] 作为一种实现方式，目标实体的具体结构也并不做限定，例如，其可以为一个手环，当用户在商场内进行购物时，只需带上手环，就能够实时了解自己当前位置，进而能够确定各个商铺与自己的距离，不会出现在商场内迷路的情形。当然地，目标实体也可以是一个挂牌等，在此不做限定。

[0075] 其中，为了实现结合惯导进行定位，目标实体中设置有陀螺仪与加速度计，进而能够对当前位置的运动方向、加速度以及运动角度等惯导数据进行采集。

[0076] 当需要进行目标实体的定位时，由于不同基站之间的晶振实际可能存在差异，因为主基站与从基站之间的时钟可能并不统一。在此基础上，为了统一时钟，主基站会向每个从基站同步时钟信号，当然的，主基站还可以向目标实体同步时钟信号，进而使得在UWB定位系统内，所有设备得以在统一的时钟下运行。

[0077] 其中，同步时钟信号指向从基站或目标实体发送时钟信号，从基站或目标实体以时钟信号作为时基调整自身的时钟信号。

[0078] 在同步时钟信号后，可以利用UWB定位系统确定目标实体的位置信息。例如，在一种实现方式中，可以通过主基站向目标实体发送测试使能信号，以使目标实体反馈第一定位信号，该第一定位信号可被主基站与从基站接收，且由于目标实体的位置不同，主基站与从基站接收到第一定位信号的时间点也不同。例如，当目标实体位于位置1时，主基站比从基站先0.1S接收到第一定位信号；而当目标实体位于位置2时，主基站比从基站后0.2S接收到第一定位信号。

[0079] 在另一种实现方式中，目标实体也可周期性的发送第一定位信号，例如，目标实体每隔0.2S发送一次定位信号，以使主基站与从基站对目标实体进行实时定位。

[0080] 其中，当主基站接收第一定位信号时，则其会记录收到第一定位信号的时间信息，并对第一定位信号进行解析，例如，当第一定位信号中携带有运动方向、加速度以及运动角度信息时，则主基站可以通过对第一定位信号的解析所有惯导数据。当从基站接收到第一定位信号时，其可以直接转发至主基站，或者也可以记录接收到第一定位信号的时间信息，或者还可以记录接收到第一定位信号的时间信息时，并对第一定位信号进行解析，在此不做限定。

[0081] 当主基站接收到从基站发送的第二定位信号时，即可确定目标实体与主基站、目标实体与从基站之间的距离。在此，需要说明的是，若从基站在接收到第一定位信号后，直接将第一定位信号转发至主基站，则当主基站接收到从基站的第二定位信号时，实际会包括从基站到主基站之间所花费的时间，导致最终确定的位置信息可能存在偏差。

[0082] 因此，本申请优选当从基站接收到第一定位信号时，记录接收到第一定位信号的时间戳，并以此生成第二定位信号发送至主基站，主基站在对第二定位信号进行解析后，可以获取对应的时间戳，进而利用如图2所示的TDOA定位方式对目标实体进行定位，确定目标实体的位置信息。

[0083] 并且，为了提升对目标实体定位的精确度，还需要根据目标实体的位置信息、运动方向、加速度以及运动角度确定目标实体的真实空间方位。

[0084] 通过本申请提供的目标实体的空间方位确定方法，一方面，由于本申请在进行空间定位时，先利用主基站同步时钟信号，使得主基站与从基站时钟同步，进而能够保证在确定目标实体的位置信息时的精确度。另一方面，由于采用目标实体的位置信息、运动方向、加速度以及运动角度确定目标实体的真实空间方位，因此融合了惯导进行定位，因此其定位精度更高。

[0085] 其中，本申请在利用惯导确定目标实体的真实空间方位时，可以依据卡尔曼滤波模型，融合目标实体的位置信息、运动方向、加速度以及运动角度，以确定目标实体的真实空间方位。其中，其解算公式为：

[0086] Xk＝Fk*Xk‑1+Bk*Uk

[0087] 其中，x为目标实体的状态，p为所述目标实体的位置，v为所述目标实体的速度，Pk为k时刻的协方差矩阵，Xk为所述目标实体在k时刻的状态，Xk‑1为所述目标实体在k‑1时刻的状态，Fk为由Xk‑1状态变换为Xk状态的预测矩阵，△t为k时刻和k‑1时刻的时间差，a为k时刻目标实体的加速度，Bk为控制矩阵，Uk为控制向量，Qk为协方差矩阵。

[0088] 通过上述卡尔曼滤波模型，将根据UWB定位信号解算出的目标实体的位置信息以及基于惯性测量元件（陀螺仪与加速度计）测量得到的运动速度和加速度同时作为输入参数，可以在目标实体的位置信息出现漂移时，通过运动速度和加速度的计算进行修正，使得解算得到的目标实体的真实空间方位更接近于真实位置，避免UWB定位信号受到干扰时，对目标实体的位置解算带来误差，提高目标实体位置信息的解算精度。

[0089] 由于在实际应用中，还可能出现杂波信号造成的干扰，例如，目标实体并未发送定位信号，但主基站与从基站也可能接收到干扰信号，进而实现错误定位，或者，当同时出现定位信号与干扰信号时，主基站无法区分利用哪个信号进行定位。

[0090] 有鉴于此，为了能够快速利用目标实体发送的第一定位信号进行定位，S104的步骤包括：

[0091] S1041，获取第一定位信号的码头。

[0092] S1042，当码头为目标码头时，将码头后的定位数据作为需求定位数据。

[0093] 即本申请中，第一定位信号设置有码头，同通过识别码头的方式，可以判断出是否为干扰信号。其中，码头一般为一串字符串，例如，010101为码头，当主基站接收到第一定位信号后，可先进行码头识别，若第一定位信号的码头为010101，则表示该信号为目标实体发出，可以对码头后的定位数据进行解析，并作为需求的定位数据，例如码头后的定位数据包括运动方向、加速度以及运动角度信息等数据。而当第一定位信号的码头不为010101时，则表示此信号并非为目标实体发出的定位信号，不会对其进行解析。

[0094] 当然地，作为一种实现方式，所有目标实体的码头均一致，例如码头均为010101；作为另一种实现方式，目标实体的码头也可能存在差异，例如，目标实体的码头包括两种，分别为010101与000000，主基站在接收到第一定位信号后，先获取第一定位信号的码头，当码头为010101或000000时，则判定第一定位信号为目标实体发出，否则为干扰信号。

[0095] 需要说明的是，在实际应用中，码头不仅为判定其是否为干扰信号，还可以用于判断用户的类型。例如，码头分为010101与000000两种，进而使得可以将目标实体分为两类，具体体现为颜色不同、大小不同或者形状不同等。并且，其中一类目标实体供普通客户使用，另一类目标实体供VIP客户使用，且VIP客户使用的目标实体可能功能更多，例如，其不仅可以用于定位，还可以增加智能推荐、查找与目的地之间的距离等功能，在此不做限定。

[0096] 不仅如此，在另一种可选的实现方式中，处上述功能外，利用码头还可以实现定制化服务，例如，S104之前，该方法还包括：

[0097] S103，当目标实体处于编辑模式时，对第一定位信号的码头进行编辑，并存储编辑后的码头。

[0098] 即本实施例中，可以对每个目标实体的码头进行更改，例如，未对码头编辑时，每个目标实体的码头均一致，例如，码头均为010101，而当任一用户使用码头时，则可对码头进行编辑，以表示该目标实体正在被使用。

[0099] 需要说明的是，作为一种实现方式中，码头可以随机生成，例如，当用户A使用目标实体a时，目标实体a的码头在进行编辑时，目标实体a的码头为001001，当用户A使用结束后，目标实体a的码头归零，重新回到初始码头。而当用户B再使用目标实体a时，目标实体a的码头在进行编辑时，目标实体a的码头为001101。通过随机设置每一次使用目标实体的码头的方式，可以提升第一定位信号的随机性，进而降低干扰信号也携带相同码头的情况。

[0100] 作为另一种的实现方式，码头也可以固定，例如，用户在进行注册时，系统会自动分发给用户一个码头，如用户A使用的码头为000001，用户B使用的码头为010001。当用户A在使用目标实体时，将目标实体设置处于编辑模式，并将目标实体的码头更改为000001，而当用户B在使用目标实体时，将目标实体设置处于编辑模式，并将目标实体的码头更改为010001。

[0101] 通过该实现方式，一方面，可以实现对用户的定制化管理，即例如当目标实体的数量为1000个时，无论当用户使用哪个目标实体，均为将码头编辑为该用户的专用码头，进而不仅实现了目标实体与主基站之间信号的交互，同时还利用码头对用户进行了识别，例如在识别用户的基础上，还可以增加针对用户的定制化服务。如对于某一商场而言，用户在上一次购物时，选择了在商场吃火锅，因此当用户再次购物时，则智能推荐类似的商家，在此不做赘述。

[0102] 需要说明的是，本申请所述的第一定位信号的码头进行编辑的方式，可以为主基站先向目标实体发送指令，使目标实体处于编辑模式，然后再向目标实体发送码头，以使目标实体对自身的码头进行更改，当目标实体再次发送第一定位信号时，则第一定位信号的码头为更改后的码头。

[0103] 不仅如此，通过定制化目标实体的码头的方式，还可以实现目标实体与目标实体之间的管理。例如，在一种可选的实现方式中，第一定位信号的码头包括可以包括主码头与从码头，其中，主码头与从码头关联，且主码头对应的目标实体可以用于管理从码头对应的目标实体，在此基础上，在S108之后，该方法还包括：

[0104] S110，将与从码头对应的真实空间方位发送至与主码头关联的目标实体。

[0105] 例如，当用户逛商场时，可能携带小孩或者开车，由于小孩容易四处奔跑，而用户一旦购物分神，小孩可能跑至其它区域玩耍，难以找到。或者当用户开车时，由于商场车位较多，且一般用户对商场的车位并不熟悉，因此在购物完成后，可能出现用户无法找到自己停车位置的情况。

[0106] 而通过设置主从码头的方式，可以更利用用户对情况的处理，例如，用户可自己携带主码头对应的目标实体，同时将从码头对应的目标实体佩戴于小孩身上，则当用户在购物时，仍然能够实时查看到小孩的当前位置。或者，可将从码头对应的目标实体放置于车上，当用户需要找车时，直接查看车辆所在位置，更便于用户查找。

[0107] 需要说明的是，本申请并不对的从码头对应的目标实体的数量进行限定，例如，主码头对应的目标实体与从码头对应的目标实体为一对一的关系，或者，主码头对应的目标实体与从码头对应的目标实体为一对二的关系，进而可以通过主码头对应的目标实体同时查看两个从码头对应的目标实体的空间方位。

[0108] 还需要说明的是，在查看从码头对应的目标实体的空间方位时，可以通过主码头对应的目标实体直接查看，此时，目标实体可以为带显示屏的设备。或者，也可以借助其他设备进行查看，例如，用户可通过手机等智能终端产品查看从码头对应的目标实体的空间方位，在此不做限定。

[0109] 此外，为了能够起到提示用户的作用，在一种实现方式中，该方法还包括：

[0110] S112，确定与主码头关联的目标实体、与从码头关联的目标实体之间的间距。

[0111] S114，当间距大于第一阈值或间距小于第二阈值时，生成预警指令，并将预警指令发送至与主码头关联的目标实体。

[0112] 由于主基站可以同时获取与主码头关联的目标实体、与从码头关联的目标实体的空间方位，因此可以通过二者的空间方位确定出二者之间的距离。并且，当该距离大于一定值或小于一定值时，则对应向用户进行预警。预警方式包括但不限于震动、鸣叫等。

[0113] 例如，由于有些小孩好动，但若离开父母的范围较远，则也可能会存在危险，因此，当二者的间距大于第一阈值时，则向主码头关联的目标实体发送预警信号进行预警，如第一阈值设置为100m。而当用户需要找车时，则当用户与车辆之间的间距小于第二阈值时，则主基站也可向主码头关联的目标实体发送预警信号进行预警，如第二阈值设置为10m。

[0114] 因此，通过编辑目标实体的码头，可以实现在定位的基础上，实现对用户的定制化服务。

[0115] 基于上述实现方式，请参阅图6，本申请实施例还提高了一种目标实体的空间方位确定装置200，应用于UWB定位系统的主基站， UWB定位系统还包括从基站与目标实体，目标实体上设置有陀螺仪与加速度计，该装置包括：

[0116] 信号发送单元210，用于向从基站同步时钟信号。

[0117] 可以理解地，通过信号发送单元210可以执行上述的S102。

[0118] 信号接收单元220，用于接收目标实体发送的第一定位信号与从基站反馈的第二定位信号，并记录接收到第一定位信号的时间信息；其中，第一定位信号包括运动方向、加速度以及运动角度信息，且运动方向、加速度以及运动角度通过陀螺仪与加速度计获取。

[0119] 可以理解地，通过信号接收单元220可以执行上述的S104。

[0120] 信号处理单元230，用于依据时间信息与第二定位信号确定目标实体的位置信息。

[0121] 可以理解地，通过信号处理单元230可以执行上述的S106。

[0122] 信号处理单元230，还用于根据目标实体的位置信息、运动方向、加速度以及运动角度确定目标实体的真实空间方位。

[0123] 可以理解地，通过信号处理单元230可以执行上述的S108。

[0124] 其中，信号接收单元220包括：

[0125] 信号获取模块，用于获取第一定位信号的码头。

[0126] 可以理解地，通信号获取模块可以执行上述的S1041。

[0127] 信号确定模块，用于当码头为目标码头时，将码头后的定位数据作为需求定位数据。

[0128] 可以理解地，信号确定模块可以执行上述的S1042。

[0129] 可选地，信号接收单元220用于当目标实体处于编辑模式时，对第一定位信号的码头进行编辑，并存储编辑后的码头。

[0130] 当然地，上述实施例中每一个步骤均可以对应一个虚拟模块，虚拟模块用于执行对应的步骤。

[0131] 综上所述，本申请提供了的一种目标实体的空间方位确定方法与装置，该方法，应用于UWB定位系统的主基站，UWB定位系统还包括从基站与目标实体，目标实体上设置有陀螺仪与加速度计，首先选向从基站同步时钟信号，然后接收目标实体发送的第一定位信号与从基站反馈的第二定位信号，并记录接收到第一定位信号的时间信息；其中，第一定位信号包括运动方向、加速度以及运动角度信息，且运动方向、加速度以及运动角度通过陀螺仪与加速度计获取，再依据时间信息与第二定位信号确定目标实体的位置信息，最后根据目标实体的位置信息、运动方向、加速度以及运动角度确定目标实体的真实空间方位。一方面，由于本申请在进行空间定位时，先利用主基站同步时钟信号，使得主基站与从基站时钟同步，进而能够保证在确定目标实体的位置信息时的精确度。另一方面，由于采用目标实体的位置信息、运动方向、加速度以及运动角度确定目标实体的真实空间方位，因此融合了惯导进行定位，因此其定位精度更高。

[0132] 在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本申请实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。

[0133] 也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。

[0134] 也要注意的是，框图和或流程图中的每个方框、以及框图和或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

[0135] 另外，在本申请实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

[0136] 所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本申请实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器、随机存取存储器、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

[0137] 虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。