UWB定位技術的定位方法及實現流程

UWB定位技術 定位 方法 實現 流程| 2021-07-07 hwszkj 云酷科技

  大家知道UWB技術嗎?它其實是一種新型的無線通信技術,通過對具有很陡上升和下降時間的沖激脈沖進行直接調制,使信號具有GHz量級的帶寬。這種技術解決了困擾傳統(tǒng)無線技術多年的有關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)復雜度低、能提供數厘米的定位精度等優(yōu)點。因此它目前被應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定位是怎樣實現的嗎?下面小編就來給大家介紹一下。

uwb定位技術的定位方法

  UWB定位技術的三種定位方法為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,同步精度非常高,但由于采用有線,所有設備要么采用中心網絡的方式,要么采用級聯的方式,但增加了網絡維護的復雜度,也增加了施工的復雜度,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,數據回傳可以采用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,將才內容發(fā)送到計算服務器,計算服務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實現定位。

UWB定位實現流程

  1、每個定位標簽以UWB脈沖重復不間斷發(fā)送數據幀。

  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據幀到達接收器天線的時間。

  4、定位基站通過WIFI或者以太網實現與后臺服務器通信。

  5、定位引擎參考標簽發(fā)送過來的校準數據,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、終端設備(應用軟件)顯示出定位標簽的位置。

以上就是關于UWB定位技術的定位方法和實現流程的詳細介紹,相關的技術人員可以了解一下,還是比較復雜的,大家感興趣的話可以深入了解一下。