在无线信号传输中，天线阵列会接收来自不同角度、范围的信号。由于每个天线所接收到的信号存在时间差，因此可以使用这个时间差来确定不同信号的到达角度，这就是基于信号到达角度定位算法的AOA原理。AOA算法的核心理论是计算不同天线接收的时间差，从而确定信号的到达角度。
通过使用蓝牙芯片的开放蓝牙射频端的载波振幅和相位收发值，结合不同的天线阵列设计和I/Q值的计算，可以确定信号到达的方位角度。通过两个不同方位的接收端，可以确定发射端的精确位置，其误差大约为5cm，目前市场上是比较高精度的数据。
常见的时间差计算方法
不同天线上信号到达时间差的计算方法有两种：
- 在接收到信号时，采用信号时延计算方法进行确定，再结合信号当前传播速率以及阵列几何分布来计算到达角度。
- Beamforming——波束成形技术，将从不同方向的信号进行加强放大，然后按照不同方向上的信息强度来确定到达角度。
根据到达角度进行定位具体算法
在基站的位置已知的条件下，基站发送的信号到达两个已经被定位的节点：基站1到设备之间连线与基准方向的夹角α1，同时基于此方向画一条射线L1；同样基站2到设备之间连线与基准方向的夹角α2，基于此方向画一条射线L2。那么射线L1与射线L2的交点就是设备的到达角位置。
将基站BS1的坐标记作(x1,y1)，BS2的坐标记作(x2,y2)，被测节点坐标为(x,y)。
假设α1和α2均不为90°，则两射线的直线方程分别为 y−y1=k1(x−x1)，y−y2=k2(x−x2)，其中k1=tan(α1)，k2=tan(α2)
假设基站BS1的坐标为(0,0)，BS2的坐标为(1,0)，α1=30°，α2=120°，求被定位节点的代码如下:
x1=0;y1=0;x2=1;
y2=0;α1=30;
α2=120;k1=tan(α1/180pi);k2=tan(α2/180pi);
x=(k1x1-k2x2-y1+y2)/(k1-k2)
y=(k1k2(x1-x2)-k2y1+k1y2)/(k1-k2)
结果为
x = 0.750，y = 0.433
(x,y)=(0.75,0.433)即为被定为节点的位置。
若α1或α2为90°时，两射线方程为x=x1或x=x2，和另一射线联立即可求得被测节点位置。
蓝牙AoA高精度定位应用场景
AOA技术作为当前室内定位的主要技术之一，能够提供精准的对象标签定位信息，以及用于跟踪人员活动轨迹和控制室内固定资产。目前，AOA技术主要应用于以下场景：
- 智慧城市——超市商场：商场中的定位服务以及商品可以进行标签固定，有效避免取货不付款等问题。
- 工业智能化——工厂：AOA技术可以用于工人定位，对工作区域进行优先级或权限划分。此外，AOA技术还可用于工业机器人的定位操作，为其规划线路和控制工作等方面提供支持。
