本发明涉及无线定位领域，具体涉及一种基于uwb信号的社区配送精准定位方法。
背景技术：
1、uwb技术通过在较宽的频谱上传送极低功率的信号，能实现数百mbit/s至2gbit/s的数据传输速率。而且具有穿透力强、功耗低、抗干扰效果好、安全性高、空间容量大、能精确定位等诸多优点。采用uwb技术，很容易将定位与通信合一，而常规无线电难以做到这一点。而gps（全球定位系统）只能工作在gps定位卫星的可视范围之内，与gps提供绝对地理位置不同，超宽带无线电定位器可以给出相对位置，其定位精度可达厘米级，此外，超宽带无线电定位器在价格上更为便宜。
2、利用uwb技术在进行定位时，需要设置多个uwb信号基站，通过移动的定位器发送uwb信号给uwb信号基站，实现定位。但是，由于各节点的硬件和功耗不尽相同，所测出的距离不可能是理想值，从而导致uwb信号基站获取的定位标签的位置不会相交于同一点，在实际中，是一个小区域范围，因此就会产生定位的误差。
3、现有技术中，快递配送的发展，越来越多的定位技术应用到快递配送过程中，但是现在快递配送基本是到达指定的驿站或快递柜，很少进行社区配送，但是由于客户的需求，很多驿站会存在送货上门的服务，在社区配送过程中，无法对配送过程进行跟踪和定位，都是工作人员随机选择和配送，导致工作效率低，同时对快递社区配送的跟踪不到位，导致货物丢失的情况发生。并且，不能根据目标配送点来合理的安排配货轨迹和配送员。
技术实现思路
1、本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于uwb信号的社区配送精准定位方法，用于解决现有技术中无法进行社区高精度配送定位的缺陷。
2、本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
3、一种基于uwb信号的社区配送精准定位方法，其包括以下步骤：
4、s1：确定社区配送的区域范围，并提取区域范围内的三维地形数据，将社区配送仓库作为原点，建立三维定位坐标系0-xyz，x0y平面为水平面，z轴垂直x0y平面；
5、s2：在区域范围的地面边沿上均匀选取若干个数据点，并在区域范围的边沿设置四个uwb信号基站，利用数据点测试计算uwb信号在区域范围内传输的平均误差系数；
6、s3：配送人员执行配送任务，并利用佩戴具有uwb信号标签的定位组件向uwb信号基站发送uwb信号，计算配送人员在配送过程中的位置坐标，获取从配送仓库到目标配送点的配送轨迹和配送轨迹长度；
7、s4：提取配送人员从配送仓库到目标配送点的历史配送轨迹长度数据，匹配最优配送轨迹和最优配送轨迹长度，并规划新的配送任务的最优配送轨迹和最优配送轨迹长度。
8、进一步地，步骤s2包括：
9、s21：在区域范围的地面边沿上均匀选取若干个数据点，获取每个数据点在三维定位坐标系0-xyz内的坐标；
10、s22：在区域范围的边沿设置四个uwb信号基站，并利用若干个数据点的坐标，计算安装uwb信号基站的安装点；
11、s23：分别在安装点上安装uwb信号基站，根据uwb信号基站的安装高度 h，获取四个uwb信号基站在三维定位坐标系0-xyz中的坐标、、和；
12、s24：在区域范围内均匀选择若干个测试点，在每个测试点上通过uwb信号标签向四个uwb信号基站发送携带发送时间标签的uwb信号，四个uwb信号基站接收到uwb信号后，获取uwb信号的接收时间标签；
13、s25：将四个uwb信号基站组合成三个定位基站组，每个定位基站组包含三个不同的uwb信号基站，利用测试点计算三个定位基站组的平均误差系数。
14、进一步地，步骤s3包括：
15、s31：配送人员执行配送任务，配送人员在社区配送过程中佩戴具有uwb信号标签的定位组件，定位组件每隔设定时间向四个uwb信号基站同时发送uwb信号，四个uwb信号基站接收到具有发送时间标签的uwb信号，并根据接收时间标签对应的接收时间先后顺序，筛选前三个uwb信号用于对配送人员进行定位，并获取对应前三个uwb信号的uwb信号基站的编号和坐标；为四个uwb信号基站坐标、、和的其中三个；
16、s32：计算前三个uwb信号基站接收到的uwb信号对应的到达时长 t1、 t2和 t3，以及获取三个uwb信号基站对应的平均误差系数 k，；
17、s33：计算配送人员此时的位置坐标：
18、；
19、s34：位置坐标作为配送人员在区域范围内配送时的动态位置，配送人员在区域范围内配送时，定位组件定时向uwb信号基站发送uwb信号，并在三维定位坐标系0-xyz内生成若干动态位置，将若干动态位置依据时间先后顺序进行连接，得到配送人员从配送仓库到目标配送点的配送轨迹；
20、s35：根据配送轨迹上每个动态位置的坐标，计算配送轨迹长度 l：
21、；
22、其中，为配送轨迹上第 i个动态位置， i为动态位置的编号， n为配送轨迹上动态位置的数量。
23、进一步地，步骤s4包括：
24、s41：提取配送人员从配送仓库到目标配送点的历史配送轨迹长度数据，为第 m次配送的配送轨迹长度， m为从配送仓库到目标配送点的历史配送次数；
25、s42：筛选出历史配送轨迹长度数据中的最小值，将此次配送轨迹长度 l与最小值进行比较，若 l＞，则判定此次配送任务的配送员产生绕路，若 l≤，则判定此次配送任务的配送员未产生绕路，且将配送轨迹长度 l作为配送仓库到目标配送点的最优配送轨迹长度，且对应的配送轨迹作为最优配送轨迹；
26、s43：建立新的配送任务，筛选历史配送任务中是否出现过新的配送任务的目标配送点；
27、若是，调取对应的历史配送任务的最优配送轨迹作为新的配送任务的轨迹，返回步骤s3，执行新的配送任务；
28、否则，提取新的配送任务的目标配送点的坐标，调取历史配送任务中所有目标配送点的坐标，计算坐标与每个目标配送点的坐标的距离 l，得到距离数据组，为第 j个目标配送点的坐标与坐标的距离， j为历史配送任务中的目标配送点编号；
29、；
30、筛选出距离数据组中最小值对应的配送任务，以及目标配送点、最优配送轨迹长度和最优配送轨迹；
31、将最小值对应的配送任务的目标配送点与新的配送任务的目标配送点进行连线，且与最小值对应的配送任务的最优配送轨迹合并，作为新的配送任务的最优配送轨迹，返回步骤s3，执行新的配送任务，作为新的配送任务的最优配送轨迹长度，为最小值对应的配送任务的最优配送轨迹长度。
32、进一步地，步骤s22包括：
33、s221：计算第 i个数据点与其余每个数据点之间的直线距离：
34、；
35、s222：得到第 i个数据点与其余每个数据点之间的直线距离数据组， n为数据点的数量，为第 i个数据点与第 n个数据点的直线距离；
36、s223：重复步骤s221-s222，得到每个数据点对应的直线距离数据组，筛选出直线距离数据组内的最大值，并提取最大值对应的两个数据点的坐标、；
37、s224：计算坐标、的中点坐标：
38、；
39、s225：坐标、的连线作为区域范围内的最长直线，以区域范围的中心坐标为垂直交点，分别向最长直线两侧绘制与区域范围的地面边沿相交的垂线，提取两侧垂线与地面边沿相交的两个点的坐标、；
40、s226：将坐标、、和所在的点作为uwb信号基站的安装点，工作人员根据坐标定位在四个安装点上分别安装uwb信号基站。
41、进一步地，步骤s25包括：
42、s251：分别获取发送时间标签和接收时间标签对应的uwb信号发送时间 t1和接收时间 t2，对四个uwb信号基站分别进行a、b、c、d编号，计算uwb信号到达每个uwb信号基站需要的时长 t a、 t b、 t c和 t d； t= t2- t1；
43、s252：以其中任意三个uwb信号基站为定位基站组，将四个uwb信号基站分别组合成三个不同的定位基站组，每个定位基站组包含三个不同的uwb信号基站，分别计算每个定位基站组定位出的uwb信号标签的坐标：
44、；
45、；
46、；
47、其中， v为uwb信号的传输速度，、、分别为三个定位基站组利用接收到的uwb信号计算出的uwb信号标签所在的坐标；
48、s253：获取测试点的坐标，分别计算坐标、、与测试点坐标的差值，并利用差值计算每个定位基站组获取的定位误差系数：
49、；
50、；
51、；
52、s254：重复步骤s251-s253，获取每个测试点上对应的三组定位基站组的定位误差系数，并计算三组定位基站组对应的平均误差系数：
53、；；；
54、其中， n为测试点的数量，分别为第 i个测试点计算出的对应三组定位基站组的误差系数。
55、本发明的有益效果是：本方案用于在社区配送过程中进行动态定位，配送人员通过佩戴的定位组件均匀动态的发送携带时间标签的uwb信号，uwb信号接收到uwb信号，并利用传输过程中的时间差，实现对配送人员位置的定位，并且，每发送一次uwb信号就可获取一次配送人员的位置，通过定位出的多个动态位置，依据时间先后顺序进行连接，就形成了社区配送过程中的轨迹。本发明在对社区配送过程进行定位之前，依次计算出uwb信号基站的误差系数，依据不同的误差系数来对后期定位出的位置进行修正，在配送定位过程中，优先利用最近的uwb信号基站进行定位，降低信号传输的距离，进而降低误差产生的概率，实现高精度定位。配送人员的社区配送过程中，通过高精度的定位实现对移动轨迹、货物的跟踪。
1.一种基于uwb信号的社区配送精准定位方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于uwb信号的社区配送精准定位方法，其特征在于，所述步骤s2包括：
3.根据权利要求2所述的一种基于uwb信号的社区配送精准定位方法，其特征在于，所述步骤s3包括：
4.根据权利要求3所述的一种基于uwb信号的社区配送精准定位方法，其特征在于，所述步骤s4包括：
5.根据权利要求2所述的一种基于uwb信号的社区配送精准定位方法，其特征在于，所述步骤s22包括：
6.根据权利要求2所述的一种基于uwb信号的社区配送精准定位方法，其特征在于，所述步骤s25包括：
