uwb高精度定位系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)原理與應(yīng)用解析

uwb高精度定位系統(tǒng) uwb高精度定位 實(shí)現(xiàn) 原理 應(yīng)用 解析| 2022-06-08 hwszkj

UWB技術(shù)的室內(nèi)定位等技術(shù)紛紛進(jìn)入市場(chǎng),為不同行業(yè)的室內(nèi)定位需求貢獻(xiàn)了諸多行之有效的位置服務(wù)方案。其中,uwb定位主要應(yīng)用于室內(nèi)高精度定位,用于在一定空間范圍內(nèi)獲取人或物的位置信息。

uwb高精度定位系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)原理

uwb高精度定位系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)原理

第一步測(cè)距

雙向飛行時(shí)間法(TW-TOF,twoway-timeofflight)每個(gè)模塊從啟動(dòng)開始即會(huì)生成一條獨(dú)立的時(shí)間戳。模塊A的發(fā)射機(jī)在其時(shí)間戳上的Ta1發(fā)射請(qǐng)求性質(zhì)的脈沖信號(hào),模塊B在Tb2時(shí)刻發(fā)射一個(gè)響應(yīng)性質(zhì)的信號(hào),被模塊A在自己的時(shí)間戳Ta2時(shí)刻接收。有次可以計(jì)算出脈沖信號(hào)在兩個(gè)模塊之間的飛行時(shí)間,從而確定飛行距離S。S=Cx(Ta2-Ta1)-(Tb2-Tb1)

TOF測(cè)距方法屬于雙向測(cè)距技術(shù),它主要利用信號(hào)在兩個(gè)異步收發(fā)機(jī)(Transceiver)之間飛行時(shí)間來測(cè)量節(jié)點(diǎn)間的距離。因?yàn)樵谝暰嘁暰€環(huán)境下,基于TOF測(cè)距方法是隨距離呈線性關(guān)系,所以結(jié)果會(huì)更加精準(zhǔn)。我們將發(fā)送端發(fā)出的數(shù)據(jù)包和接收回應(yīng)的時(shí)間間記為TTOT,接收端收到數(shù)據(jù)包和發(fā)出回應(yīng)的時(shí)間間隔記為TTAT,那么數(shù)據(jù)包在空中單向飛行的時(shí)間TTOF可以計(jì)算為:TTOF=(TTOT-TTAT)/2

第二步定位

通過TOA(到達(dá)時(shí)間)和TDOA(到達(dá)時(shí)間差)的方式,測(cè)出物體(標(biāo)簽)與幾個(gè)已知位置的基準(zhǔn)點(diǎn)(基站)的距離或者距離差之后,就可以算出標(biāo)簽的位置。

uwb高精度定位系統(tǒng)應(yīng)用解析

UWB定位主要應(yīng)用于室內(nèi)高精度定位,用于在一定空間范圍內(nèi)獲取人或物的位置信息。基于SKYLABUWB技術(shù)的室內(nèi)定位方案正在逐步滲透機(jī)場(chǎng)、展廳、寫字樓、倉庫、地下停車、監(jiān)獄、軍事訓(xùn)練基地等需要使用準(zhǔn)確的室內(nèi)定位信息的應(yīng)用,能夠?qū)崟r(shí)了解關(guān)鍵物體(攜帶定位標(biāo)簽的人員、設(shè)備)的位置,準(zhǔn)確的記錄關(guān)鍵物體移動(dòng)的行為軌跡,對(duì)設(shè)備點(diǎn)的定期巡檢,實(shí)時(shí)監(jiān)控還能夠?qū)ξkU(xiǎn)區(qū)域進(jìn)行告警,提醒訪客和其他非相關(guān)人員不要靠近危險(xiǎn)區(qū)域。