UWB定位技術(shù)的定位方法及實現(xiàn)流程

UWB定位技術(shù) 定位 方法 實現(xiàn) 流程| 2021-07-07 hwszkj 云酷科技

  大家知道UWB技術(shù)嗎?它其實是一種新型的無線通信技術(shù),通過對具有很陡上升和下降時間的沖激脈沖進行直接調(diào)制,使信號具有GHz量級的帶寬。這種技術(shù)解決了困擾傳統(tǒng)無線技術(shù)多年的有關(guān)傳播方面的重大難題,它具有對信道衰落不敏感、發(fā)射信號功率譜密度低、低截獲能力、系統(tǒng)復(fù)雜度低、能提供數(shù)厘米的定位精度等優(yōu)點。因此它目前被應(yīng)用在定位方面的情況會比較多,目前,uwb定位主要通過TOF測距定位、TDOA定位、AOA定位三種定位算法,那么大家知道這個UWB定位是怎樣實現(xiàn)的嗎?下面小編就來給大家介紹一下。

uwb定位技術(shù)的定位方法

  UWB定位技術(shù)的三種定位方法為TOF定位、TDOA定位和AOA定位。

  1、TOF定位

  TOF定位是基于測距的方式,標簽和每個需要定位的基站發(fā)起測距,測距完成后進行位置計算。

  零維模式下,只需要和一個基站測距即可。一維模式下,至少需要和一個基站測距。二維模式下,至少要和三個或以上基站測距,特殊模式下可以和兩個基站測距。三維需要和四個基站進行測距。

  2、TDOA定位

  TDOA是基于到達時間差定位,系統(tǒng)中需要有精確時間同步功能。

  時間同步有兩種,一種是通過有線做時間同步,有線時間同步可以控制在0.1ns以內(nèi),同步精度非常高,但由于采用有線,所有設(shè)備要么采用中心網(wǎng)絡(luò)的方式,要么采用級聯(lián)的方式,但增加了網(wǎng)絡(luò)維護的復(fù)雜度,也增加了施工的復(fù)雜度,成本升高。并且,系統(tǒng)中還有一個專用的有線時間同步器,價格昂貴。

  另一種是通過無線做時間同步,采用無線同步一般可以達到0.25ns,精度稍遜于有線時間同步,但其系統(tǒng)相對來說更為簡單,定位基站只需要供電,數(shù)據(jù)回傳可以采用WiFi 的方式,有效降低了成本。

  基站時間同步之后,標簽發(fā)送一個廣播報文,基站收到之后,標記接收到此報文的時間戳,將才內(nèi)容發(fā)送到計算服務(wù)器,計算服務(wù)器更加其他基站的定位報文的時間戳,計算出被定為目標的位置。

  3、AOA定位

  AOA定位一般是基于相位差的方式計算出到達角度,一般不單獨使用,由于AOA涉及到角度分辨率的問題,若單純AOA定位,若離基站越遠,定位精度就越差。AOA可以配合TOF測距時下定位,此模式下,單基站就可以完成定位,也可以兩個基站通過AOA實現(xiàn)定位。

UWB定位實現(xiàn)流程

  1、每個定位標簽以UWB脈沖重復(fù)不間斷發(fā)送數(shù)據(jù)幀。

  2、定位標簽發(fā)送的UWB脈沖串被定位基站接收。

  3、每個定位基站利用高敏度的短脈沖偵測器測量每個定位標簽的數(shù)據(jù)幀到達接收器天線的時間。

  4、定位基站通過WIFI或者以太網(wǎng)實現(xiàn)與后臺服務(wù)器通信。

  5、定位引擎參考標簽發(fā)送過來的校準數(shù)據(jù),確定標簽達到不同定位基站之間的時間差,并利用TDOA算法來計算標簽位置。

  6、終端設(shè)備(應(yīng)用軟件)顯示出定位標簽的位置。

以上就是關(guān)于UWB定位技術(shù)的定位方法和實現(xiàn)流程的詳細介紹,相關(guān)的技術(shù)人員可以了解一下,還是比較復(fù)雜的,大家感興趣的話可以深入了解一下。