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专利号: 2019110257113
申请人: 长江大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-02-28
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种物流车辆的定位方法,其特征在于,包括以下步骤:

以车辆为原点建立三维坐标;

实时获取路边两个5G基站的广播信号,根据所述广播信号,得到广播信号对应的协方差矩阵,由所述协方差矩阵,得到车辆与路边两个5G基站的俯仰角θ1、θ2及方位角φ1、φ2;

根据所述两个5G基站俯仰角θ1、θ2、方位角φ1、φ2及两个5G基站的位置坐标,得到车辆位置坐标。

2.根据权利要求1所述的物流车辆的定位方法,其特征在于,所述广播信号的表达式为其中,a(Θk)=[exp{-j2πτ1,k/λ},exp{-j2πτ2,k/λ},...,exp{-j2πτM,k/λ}]T,为阵列天线对第k个广播信号的响应向量,λ为载波波长,sk(t)为第k广播信号,n(t)为阵列噪声,rk=[cos(φk)sin(θk),cos(φk)sin(θk),cos(θk)]T,pm=[xm,ym,zm]T,[xm,ym,zm]T为第m个阵元的坐标,Θk=[θk,φk]T为第k个信号源的波达角,k取1或2,1≤m≤M,M为车载阵列天线的阵元总数,K=2。

3.根据权利要求2所述的物流车辆的定位方法,其特征在于,所述根据所述广播信号,得到广播信号对应的协方差矩阵,具体包括,根据所述广播信号,得到广播信号x(t)对应的协方差矩阵,

H 2

R=ARsA+σIM

其中,Rs=diag{δ1,δ2}为信号源s(t)的协方差矩阵,δ1、δ2分别为第1、2个信号源的功率,σ为噪声方差,IM为维数为M×M的单位矩阵,n(t)为高斯白噪声,并且与信号源s(t)不相关。

4.根据权利要求1所述的物流车辆的定位方法,其特征在于,根据所述两个5G基站俯仰角θ1、θ2、方位角φ1、φ2及两个5G基站的位置坐标,得到车辆位置坐标,具体包括,根据公式得到车辆的位置坐标(X0,Y0,Z0),其中,(Px1,Py1,Pz1)和(Px2,Py2,Pz2)分别是两个5G基站的位置坐标。

5.一种物流车辆的定位系统,其特征在于,包括坐标轴构建模块、波达角获取模块及车辆位置坐标获取模块,所述坐标轴构建模块,用于以车辆为原点建立三维坐标;

所述波达角获取模块,用于实时获取路边两个5G基站的广播信号,根据所述广播信号,得到广播信号对应的协方差矩阵,由所述协方差矩阵,得到车辆与路边两个5G基站的俯仰角θ1、θ2及方位角φ1、φ2;

所述车辆位置坐标获取模块,用于根据所述两个5G基站俯仰角θ1、θ2、方位角φ1、φ2及两个5G基站的位置坐标,得到车辆位置坐标。

6.根据权利要求5所述的物流车辆的定位系统,其特征在于,所述波达角获取模块,根据所述广播信号,得到广播信号对应的协方差矩阵,具体包括,根据所述广播信号,得到广播信号x(t)对应的协方差矩阵,

R=ARsAH+σ2IM

其中,Rs=diag{δ1,δ2}为信号源s(t)的协方差矩阵,δ1、δ2分别为第1、2个信号源的功率,σ为噪声方差,IM为维数为M×M的单位矩阵,广播信号的阵列噪声为白噪声,并且与信号源s(t)不相关。

7.根据权利要求5所述的物流车辆的定位系统,其特征在于,所述车辆位置坐标获取模块,根据所述两个5G基站俯仰角θ1、θ2、方位角φ1、φ2及两个5G基站的位置坐标,得到车辆位置坐标,具体包括,根据公式

得到车辆的位置坐标(X0,Y0,Z0),其中,(Px1,Py1,Pz1)和(Px2,Py2,Pz2)分别是两个5G基站的位置坐标。