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龙图腾网获悉长春理工大学申请的专利一种基于几何约束的超宽带定位、定向标签及其方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115134913B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-05-12发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202210890485.0，技术领域涉及：H04W64/00；该发明授权一种基于几何约束的超宽带定位、定向标签及其方法是由李兴广;夏奎;王湘萍;董朝;崔炜;陈宇设计研发完成，并于2022-07-27向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于几何约束的超宽带定位、定向标签及其方法在说明书摘要公布了：本发明公开一种基于几何约束的超宽定位与定向标签及其方法，所述标签，在结构上模块化，单标签配有双UWB天线，可依据具体环境灵活部署天线，安装在多种复杂移动定位平台上，其易组装拆卸、部署灵活性高；所述方法针对标签定制，以第一、第二UWB天线间的实际距离len作为几何约束条件，首先识别并排除受非视距影响最大的基站，其次引入方向角辅助矫正定位坐标，最终卡尔曼滤波获取标签位置和方向的最优解，将非视距环境下求解标签位置和方向问题逐步分解为视距环境下的求解四、三或两个基站情况下的标签位置和方向问题。从而实现室内非视距环境下连续、高精度、高可靠性的定位与定向功能。

本发明授权一种基于几何约束的超宽带定位、定向标签及其方法在权利要求书中公布了：1.一种基于几何约束的超宽带定位、定向标签，包括消息感知模块，双天线模组，定位模组，电源模块，其特征在于： 消息感知模块，用于感知周围环境中的四个基站并接收来自基站的信号； 双天线模组，用于提升无线通信的通信距离和质量； 双天线模组，包括第一天线、第二天线，第一天线与第二天线在待定位可移动平台上分开一定距离布置，第一天线、第二天线依据待定位可移动平台所处环境的不同自行适当调整位置，以改变所述距离的值； 定位模组，用于观测各基站与双天线模组间的距离； 电源模块，用于消息感知模块和定位模组的电量供应； 通过距离约束法求解标签位置和标签方向，包括如下步骤： 步骤、获取当前时刻测得第一、二天线分别与四个基站之间的观测距离信息，其中，当前时刻为第时刻，记录为：第一天线：，第二天线：； 计算当前时刻四个基站分别与第一、二天线间的观测距离差值，其中，当前时刻为第时刻，记录为：；其中，为天线标识，为基站标识，为时刻标识； 第一基站与第一、二天线构成三角形，正常视距传播情况下，所构成的三角形满足三角形两边之差小于第三边的几何约束关系，即必定小于第一、二天线间的实际距离，考虑到本身的测距误差，应小于，第二、三、四基站同理，依据此三角形的约束关系，有效的区分四个基站是否处于视距传播情况下； 步骤、若步骤中每个均小于，则判断为纯环境；若步骤存在大于的值，则判断为环境； 对于纯环境，利用四边定位算法分别获取第一、二天线的估计坐标、； 对于环境，排除步骤中最大值对应的基站，该基站受影响最大，将其余三个基站视为视距基站并保留，保留后的三个视距基站，利用三边定位算法分别获取第一、二天线的估计坐标、；其中，中为天线标识，为时刻标识； 步骤、计算步骤中第一、二天线坐标、间的距离差值并记为： ； 若与的差值大于，则视为定位结果不可靠，若小于，则视为定位结果可靠，定位结果为第一、二天线的位置结果即、； 步骤、若步骤中定位结果视为可靠，将步骤第一、二天线的位置记录为、；若步骤中定位结果视为不可靠，则进一步滤除受非视距影响干扰最大的基站，考虑到步骤中第一次排除非视距基站后保留的视距基站数目，若进一步滤除受非视距基站后视距基站数目等于，则利用三边定位算法解算第一、二天线位置，若视距基站数目小于，则采用双视距基站解算第一、二天线位置； 进一步排除非视距基站后利用三边定位算法解算第一、二天线的位置并记录为：、； 进一步排除非视距基站后采用双视距基站解算第一、二天线的位置，则每个天线将产生两个坐标值，依据标签估计方向可分别得到第一、二天线的唯一坐标值，记录为、；其中，方向角的计算公式如下： ； 其中，中表示进一步排除非视距基站后的结果；标签方向为第一、二天线坐标连线垂直方向与轴正方向的角度偏差； 双视距基站完成定向功能，实现无需其他传感器即可提供朝向信息；双视距基站辅以方向角完成对第一、二天线的位置矫正，适用于基站丢失导致的定位失败的场景； 步骤、根据步骤中、求解当前时刻标签估计位置和方向角，其中，当前时刻为第时刻，标签估计位置为第一、二天线的中心坐标，其中，的计算公式如下： ； 步骤、构建卡尔曼滤波器，设置卡尔曼滤波器各项参数，将步骤中、进行卡尔曼滤波器处理，求出当前时刻标签位置方向的最优解并输出，其中，当前时刻为第时刻，求解后标签位置记录为，标签方向记录为；将第时刻顺延至第时刻，返回步骤进行循环，从而得到各个时刻的标签位置和标签方向。

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