专利名称：一种电子标签精确定位方法
技术领域：
本发明涉及无源电子标签定位技术领域，具体涉及一种应用射频识别技术(RFID) 结合无线电波传播特点，通过定位算法实现电子标签的精确定位。
背景技术：
射频识别技术(RFID)是20世纪90年代开始兴起的一种自动识别技术，它利用射频信号通过空间耦合(交变磁场或电磁场)实现无接触信息传递，并通过所传递的信息达到识别目的。RFID系统的频率主要有125kHz、13. 56MHz、900MHz、2. 45GHz、5. 8GHz。目前国内RFID的研究主要集中在工作频率为13. 56MHz左右的中频系统，在超高频领域则研究较少。一个典型的RFID系统主要有读写器、电子标签、计算机终端三部分组成。RFID技术的基本工作原理电子标签进入磁场后，接收读写器发出的射频信号，凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的自身信息；读写器读取信息并解码后，送至计算机终端进行有关数据处理。RFID系统的电子标签由小型化天线、专用芯片和特定外封装组成。每个标签具有唯一的电子编码，附着在待识别的物品上，是射频识别系统真正的数据载体。依据其供电方式的不同，可以分为有源标签、半无源标签和无源标签三种。有源标签内装有电池；半无源标签没有内装电池，采用读写器发射的电磁功率整流得到直流电能来维持工作；无源标签不需要直流电能，特别适用于长期使用或难以维护的环境。电子标签可应用于物流和供应管理、生产制造和装配、航空行李处理、邮件/快运包裹处理、文档追踪/图书馆管理、动物身份标识、运动计时、门禁控制/电子门票、道路自动收费、防伪等。根据一些场合实际应用的需要，电子标签有时需要在三维空间实现精确定位。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种电子标签精确定位方法，利用射频识别技术(RFID)，通过四点定位的方法进行，该算法具有运算原理简单、计算量小、实时性优良、定位精度高的特点。本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为一种电子标签精确定位方法，其特征在于依次包括以下步骤1)在三维空间建立射频信号探测仪的天线阵列，四个天线的顶端A、B、C、D分别定位在X轴、y轴与Z轴上，其中C定位在y轴，D定位在Z轴，A、B定位于χ轴上，且Α、B、C、 D与原点的距离分别为^Vo = ΒΟ = πιλ，&) = ηλ，0Ο = 1 λ，λ为射频波长，m、n、k为大于 1的整数；2)发送频率为f的射频信号，待定位的电子标签M会回送同频率f的自身信号，根据天线接收到的信号时间及波速，测出M与天线A、B、C、D的距离，同时根据MA与MB的距离将M定位于一平行与yz平面的圆ο’ ；3)在圆ο’平面上，以ο’为原点建立三维坐标xy，ζ’，结合三角函数算法，算出M与ο’、ο的距离，Mo’与y，轴的夹角，将M定位在ζ’轴的一侧；4)最后将M与D的距离与M与ο的距离进行比较，将M点进行定位Μ与D的距离小于M与ο的距离，说明M点与D点同侧；M与D的距离大于M与ο的距离，说明M点与D点异侧。所述步骤3)的具体算法过程为1)根据测得的ΜΑ、ΜΒ及AB距离，在Δ MAB中，
权利要求
1.一种电子标签精确定位方法，其特征在于依次包括以下步骤1)在三维空间建立射频信号探测仪的天线阵列，四个天线的顶端A、B、C、D分别定位在 χ轴、y轴与ζ轴上，其中C定位在y轴，D定位在ζ轴，A、B定位于χ轴上，且A、B、C、D与原点的距离分别为A0 = B0=mX，C0 = nX，D0 = kX，λ为射频波长，m、η、k为大于1的整数；2)发送频率为f的射频信号，待定位的电子标签M会回送同频率f的自身信号，根据天线接收到的信号时间及波速，测出M与天线A、B、C、D的距离，同时根据MA与MB的距离将M 定位于一平行与yz平面的圆0’ ；3)在圆ο’平面上，以ο’为原点建立三维坐标xy’z’，结合三角函数算法，算出M与ο’、 ο的距离，Mo’与y’轴的夹角，将M定位在ζ’轴的一侧；4)最后将M与D的距离与M与ο的距离进行比较，将M点进行定位Μ与D的距离小于 M与ο的距离，说明M点与D点同侧；M与D的距离大于M与ο的距离，说明M点与D点异侧。
2.根据权利要求1所述的电子标签精确定位方法，其特征在于所述步骤幻的具体算法过程为1)根据测得的MA、MB及AB距离，在ΔMAB中，
3.根据权利要求1或2所述的电子标签精确定位方法，其特征在于所述三维空间中χ 轴、y轴、ζ轴组成的直角坐标系采用极坐标系来代替。
4.根据权利要求1或2所述的电子标签精确定位方法，其特征在于天线阵列应用在手持定位设备上，通过在手持定位设备前端加装激光导向装置，再结合本算法能够更加快速地寻找到目标。
全文摘要
一种电子标签精确定位方法，步骤为先建立射频信号探测仪的天线阵列，通过四点定位的方法，将电子标签从三维空间定位到二维平面，然后结合三角函数算法，再将电子标签从二维平面定位到1/2二维平面，并从1/2二维平面再定位到1/4二维平面，最后在1/4二维平面实现电子标签的精确确定位。本发明的定位算法具有运算原理简单、计算量小、实时性优良、定位精度高的特点，可应用于需要精确定位电子标签的情况。
文档编号G01S5/06GK102466793SQ20101055160
公开日2012年5月23日 申请日期2010年11月15日 优先权日2010年11月15日
发明者胡佳文, 范细秋, 赵秋亮 申请人:浙江海洋学院
