技術(shù)特征：

1.基于聲波和無線定位的移動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)方法，其特征在于，包括以下步驟：

a.系統(tǒng)初始化；

b.基站的超聲波發(fā)射器和射頻發(fā)射模塊向移動(dòng)目標(biāo)節(jié)點(diǎn)周期性的發(fā)射超聲波和射頻信號(hào)；

c.移動(dòng)目標(biāo)的射頻接收模塊接收射頻信號(hào)后，開始計(jì)時(shí)等待接收超聲波信號(hào)，并對(duì)接收的無線數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷，以區(qū)分是哪一個(gè)參考節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)；

d.基于三邊測(cè)量法的原理，采用最小二乘法對(duì)移動(dòng)目標(biāo)的坐標(biāo)值進(jìn)行計(jì)算，得出移動(dòng)目標(biāo)的坐標(biāo)；

e.使用卡爾曼濾波方法進(jìn)行位置動(dòng)態(tài)估計(jì)；

f.將所得數(shù)據(jù)發(fā)送至基站，由基站發(fā)送到上位機(jī)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于聲波和無線定位的移動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)方法，其特征在于，所述基站設(shè)置為3個(gè)，移動(dòng)目標(biāo)設(shè)置為1個(gè)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于聲波和無線定位的移動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)方法，其特征在于，每個(gè)基站發(fā)射的射頻信號(hào)包括該參考節(jié)點(diǎn)的唯一空間ID、坐標(biāo)和測(cè)量的溫度。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于聲波和無線定位的移動(dòng)目標(biāo)的檢測(cè)方法，其特征在于，所述步驟b-d具體為，系統(tǒng)上電啟動(dòng)時(shí)，移動(dòng)目標(biāo)周期性發(fā)射超聲波信號(hào)和射頻信號(hào)，基站接收并計(jì)算距離信息，然后匯集信息到主控制模塊上進(jìn)行目標(biāo)位置計(jì)算；定位啟動(dòng)后，基站周期性地將位置信息及超聲波脈沖信號(hào)發(fā)送出去，移動(dòng)目標(biāo)接收到來自每一個(gè)基站的信息，在移動(dòng)目標(biāo)自身上計(jì)算出其目標(biāo)位置，當(dāng)定位狀態(tài)不佳時(shí)，移動(dòng)目標(biāo)開始周期性的發(fā)射超聲波和射頻信號(hào)，基站接收并計(jì)算距離信息，然后匯集信息到主控制模塊上進(jìn)行目標(biāo)位置計(jì)算。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于聲波和無線定位的移動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)方法，其特征在于，所述步驟e包括，

預(yù)測(cè)過程:

$m_{\stackrel{\‾}{k}}=A_{k-1}{m}_{k-1}$

$P_{\stackrel{\‾}{k}}=A_{k-1}{P}_{k-1}{A}_{k-1}^T+Q_{k-1}$

其中，和分別是觀測(cè)前k時(shí)刻的狀態(tài)預(yù)測(cè)平均值和均方差，P_k1是k-1時(shí)刻的均方差，Q_k-1是k-1時(shí)刻的過程噪聲，

更新過程:

$v_k=y_k-H_k{m}_{\stackrel{\‾}{k}}$

$S_k=H_k{P}_{\stackrel{\‾}{k}}{H}_k^T+R_k$

$K_k=P_{\stackrel{\‾}{k}}{H}_k^T{S}_k^{-1}$

$m_k=m_{\stackrel{\‾}{k}}+K_k{v}_k$

$P_k=P_{\stackrel{\‾}{k}}-K_k{S}_k{K}_k^T$

其中，v_k是k時(shí)刻的殘余誤差，S_k是k時(shí)刻的測(cè)量預(yù)測(cè)協(xié)方差，R_k是k時(shí)刻的測(cè)量噪聲，K_k是濾波增益，m_k和P_k分別是觀測(cè)后k時(shí)刻的狀態(tài)估計(jì)平均值和均方差；

假設(shè)在室內(nèi)環(huán)境中，移動(dòng)目標(biāo)處于勻速直線運(yùn)動(dòng)方式，它的狀態(tài)可以用離散勻速模型來表述，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)會(huì)受到一定程度的隨機(jī)噪聲干擾。對(duì)于移動(dòng)目標(biāo)來說，定位的狀態(tài)模型函數(shù)應(yīng)為X_k＝[x_k,y_k,z_k]^T，測(cè)量模型函數(shù)是：

$h\left(X_k\right)={\[\sqrt{{(x_1-x_k)}^2+{(y_1-y_k)}^2+{(z_1-z_k)}^2+{h_0}^2}...\sqrt{{(x_n-x_k)}^2+{(y_n-y_k)}^2+{(z_n-z_k)}^2+{h_0}^2}\]}^T$

假設(shè)該移動(dòng)目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)軌跡是x軸在0-6m，y軸在0-2.5m，Z軸在0-1.5m范圍內(nèi)的非線性運(yùn)動(dòng)曲線，選取x軸作為參照軸，x軸每間隔1cm則有一測(cè)量點(diǎn)(x,y,z)，共600個(gè)測(cè)量點(diǎn)，可以建立x、y、z軸之間的函數(shù)關(guān)系，得到原始信號(hào)的實(shí)際值和測(cè)量值的數(shù)據(jù)曲線；同時(shí)在系統(tǒng)中添加獨(dú)立存在的高斯過程噪聲和測(cè)量噪聲，得到原始信號(hào)的濾波數(shù)據(jù)曲線。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于聲波和無線定位的移動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)方法，其特征在于，所述射頻模塊發(fā)射射頻信號(hào)和接收射頻信號(hào)的工作過程具體為：

A1、對(duì)射頻模塊的控制芯片和收發(fā)芯片初始化，并設(shè)置相應(yīng)寄存器為SPI通信；

A2、單片機(jī)產(chǎn)生發(fā)送信號(hào)給射頻模塊；

A3、射頻模塊通過寄存器設(shè)置發(fā)送位，再經(jīng)過調(diào)制解調(diào)器、壓控振蕩器和功率放大管放大信號(hào)將數(shù)據(jù)發(fā)送出去；

A4、移動(dòng)目標(biāo)的接收端產(chǎn)生接收信號(hào)，經(jīng)過低噪聲放大器和自動(dòng)增益控制放大器反饋后通過調(diào)制解調(diào)器解碼，通過SPI通信反饋一個(gè)數(shù)字信號(hào)，在信號(hào)放大階段，該信號(hào)與信號(hào)強(qiáng)度指示的信號(hào)進(jìn)行比較傳遞給調(diào)制解調(diào)器；

A5、接收的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在緩存器中，并與發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，是否完整通過LED燈來判斷。