1.一種定位系統(tǒng),其特征在于包括:
一第一無線收發(fā)裝置,用于持續(xù)掃描一空間范圍,于任一空間角度,產(chǎn)生并發(fā)送一搜尋信息至第二無線收發(fā)裝置,接收第二無線收發(fā)裝置發(fā)送的一響應(yīng)信息、確認(rèn)其有效性、并儲(chǔ)存其接收時(shí)間,估算并儲(chǔ)存該第二無線收發(fā)裝置的相對(duì)空間位置;及
一第二無線收發(fā)裝置,用于接收第一無線收發(fā)裝置發(fā)送的搜尋信息,運(yùn)算并發(fā)送一響應(yīng)信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種定位系統(tǒng),其特征在于:
該第一無線收發(fā)裝置,包括:
一第一運(yùn)算單元,用于產(chǎn)生該搜尋信息,及估算該第二無線收發(fā)裝置的相對(duì)空間位置;
至少一指向發(fā)射單元,用于發(fā)送該搜尋信息至第二無線收發(fā)裝置;
一空間掃描驅(qū)動(dòng)單元,用于驅(qū)動(dòng)該指向發(fā)射單元運(yùn)行,及掃描空間范圍;
一第一全向收發(fā)單元,用于接收該第二無線收發(fā)裝置發(fā)送的響應(yīng)信息;
一第一存儲(chǔ)單元,用于儲(chǔ)存該搜尋信息、該空間角度、及該第二無線收發(fā)裝置的相對(duì)空間位置;
一第一控制單元,用于控制第一運(yùn)算單元、指向發(fā)射單元、空間掃描驅(qū)動(dòng)單元、第一全向收發(fā)單元及第一存儲(chǔ)單元;
該第二無線收發(fā)裝置,包括:
一全向接收單元,用于接收第一無線收發(fā)裝置發(fā)送的搜尋信息;
一第二運(yùn)算單元,用于產(chǎn)生響應(yīng)信息;
一第二存儲(chǔ)單元,用于儲(chǔ)存該響應(yīng)信息;
一第二全向收發(fā)單元,用于發(fā)送該響應(yīng)信息;
一第二控制單元,用于控制全向接收單元、第二運(yùn)算單元、第二存儲(chǔ)單元、及第二全向收發(fā)單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的任一種定位系統(tǒng),其特征在于:該空間范圍是指該指向發(fā)射單元經(jīng)該空間掃描驅(qū)動(dòng)單元的驅(qū)動(dòng),指向的所有空間角度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的任一種定位系統(tǒng),其特征在于:
該搜尋信息包括第一無線收發(fā)裝置標(biāo)識(shí)符、指向發(fā)射單元的發(fā)射標(biāo)識(shí)符、及第一無線收發(fā)裝置發(fā)送該搜尋信息的時(shí)間;
該響應(yīng)信息包括第一無線收發(fā)裝置標(biāo)識(shí)符、指向發(fā)射單元的發(fā)射標(biāo)識(shí)符、第一無線收發(fā)裝置發(fā)送該搜尋信息的時(shí)間、第二無線收發(fā)裝置標(biāo)識(shí)符、第二無線收發(fā)裝置接收該搜尋信息的時(shí)間、第二無線收發(fā)裝置發(fā)送該響應(yīng)信息的時(shí)間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的任一種定位系統(tǒng),其特征在于:
該相對(duì)空間位置是指第二無線收發(fā)裝置相對(duì)于第一無線收發(fā)裝置的相對(duì)坐標(biāo),該相對(duì)坐標(biāo)由第二無線收發(fā)裝置與第一無線收發(fā)裝置之間的距離、水平夾角、垂直夾角所組成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的任一種定位系統(tǒng),其特征在于:
該第二無線收發(fā)裝置還具有一喚醒單元,該第二全向收發(fā)單元接收第一無線收發(fā)裝置的第一全向收發(fā)單元傳送的一喚醒信息,以啟動(dòng)該喚醒單元,使該喚醒單元傳送一信號(hào)至第二控制單元,進(jìn)而控制該全向接收單元、第二運(yùn)算單元及第二存儲(chǔ)單元啟動(dòng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種定位系統(tǒng)的定位方法,其特征在于包括如下步驟:
步驟1、經(jīng)由已知初始位置的第一無線收發(fā)裝置,持續(xù)掃描一空間范圍,于任一空間角度,產(chǎn)生并發(fā)送一搜尋信息至第二無線收發(fā)裝置;
步驟2、第二無線收發(fā)裝置接收該搜尋信息,運(yùn)算并發(fā)送一響應(yīng)信息至該第一無線收發(fā)裝置;
步驟3、該第一無線收發(fā)裝置接收該響應(yīng)信息、確認(rèn)其有效性、并儲(chǔ)存其接收時(shí)間,估算并儲(chǔ)存該第二無線收發(fā)裝置的相對(duì)空間位置;
步驟4、根據(jù)第一無線收發(fā)裝置的已知初始位置,通過估算第二無線收發(fā)裝置與第一收發(fā)裝置的相對(duì)空間位置,即可對(duì)第二無線收發(fā)裝置實(shí)現(xiàn)定位。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種定位系統(tǒng)的定位方法,其特征在于包括如下步驟:
S21. 已知初始位置的第一無線收發(fā)裝置的第一運(yùn)算單元產(chǎn)生一搜尋信息MS,該搜尋信息MS包括第一無線收發(fā)裝置的標(biāo)識(shí)符IDDev1、指向發(fā)射單元的發(fā)射標(biāo)識(shí)符IDTx1及搜尋信息的發(fā)送時(shí)間t1,即MS = (IDDev1, IDTx1, t1);
S22. 通過空間掃描驅(qū)動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)指向發(fā)射單元朝向一空間角度(θH,θV) 在時(shí)間t1發(fā)送搜尋信息MS,其中,θH為水平夾角、θV為垂直夾角;
S23. 第一控制單元儲(chǔ)存發(fā)射標(biāo)識(shí)符IDTx1、搜尋信息MS的發(fā)送時(shí)間t1、及空間角度(θH,θV)到第一存儲(chǔ)單元中;
S31. 第二無線收發(fā)裝置的全向接收單元于時(shí)間t2接收該搜尋信息MS;
S32. 在第二存儲(chǔ)單元所有已發(fā)送的響應(yīng)信息中查找該搜尋信息MS,若存在,則舍棄該搜尋信息MS,進(jìn)行步驟S31;若不存在,則進(jìn)行步驟S33;
S33. 第二運(yùn)算單元產(chǎn)生一響應(yīng)信息MR,該響應(yīng)信息MR包括搜尋信息MS、第二無線收發(fā)裝置的標(biāo)識(shí)符IDDev2、搜尋信息MS接收時(shí)間t2及響應(yīng)信息發(fā)送時(shí)間t3,MR = (IDDev1, IDTx1, t1, IDDev2, t2, t3);
S34. 第二全向收發(fā)單元于時(shí)間t3發(fā)送該響應(yīng)信息MR;
S35. 確認(rèn)第一無線收發(fā)裝置收到該響應(yīng)信息MR之后,該第二控制單元儲(chǔ)存該響應(yīng)信息MR到該第二存儲(chǔ)單元中;
S24. 第一無線收發(fā)裝置的第一全向收發(fā)單元于時(shí)間t4接收該響應(yīng)信息MR;
S25. 第一運(yùn)算單元比對(duì)該響應(yīng)信息MR的第一無線收發(fā)裝置標(biāo)識(shí)符與自身標(biāo)識(shí)符IDDev1是否相同,若不同,則舍棄該響應(yīng)信息MR,進(jìn)行步驟S21;若相同,則進(jìn)行步驟S26;
S26. 假設(shè)該第一無線收發(fā)裝置和該第二無線收發(fā)裝置時(shí)間同步,根據(jù)指向發(fā)射單元的信號(hào)傳播速率V1和第二全向收發(fā)單元的信號(hào)傳播速率V2,估算出第一無線收發(fā)裝置與第二無線收發(fā)裝置之間的距離d,d = min{V1*(t2 - t1), V2*(t4 - t3)};
S27. 利用該響應(yīng)信息MR中指向發(fā)射單元的發(fā)射標(biāo)識(shí)符IDTx1、及該搜尋信息MS發(fā)送時(shí)間t1,在該第一存儲(chǔ)單元中查到該空間角度(θH,θV),可得知該相對(duì)空間位置(d,θH,θV);
S28. 儲(chǔ)存第二無線收發(fā)裝置標(biāo)識(shí)符IDDev2、響應(yīng)信息MR發(fā)送時(shí)間t3、及相對(duì)空間位置(d,θH,θV)到該第一存儲(chǔ)單元中,完成定位。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種定位系統(tǒng)的定位方法,其特征在于包括如下步驟:該第一無線收發(fā)裝置的第一全向收發(fā)單元傳送一喚醒信息至該第二無線收發(fā)裝置的第二全向收發(fā)單元,以啟動(dòng)該喚醒單元,該喚醒單元傳送一信號(hào)至該第二控制單元,進(jìn)而控制該全向接收單元、該第二運(yùn)算單元、及該第二存儲(chǔ)單元啟動(dòng)。