[经验]

UWB定位系统实现精确定位原理解析

2020-3-19 17:06:43

1879

UWB定位系统可实现定位目标在室内特定环境下的实时定位跟踪，实时显示定位目标在空间上位置的变化情况，针对特殊应用能做到更加精细化的管控，例如建筑施工中的多层作业环境、智慧工厂的高低货架仓库等应用场景。那么，UWB定位系统是如何实现精确定位的呢？

UWB定位系统原理

EHIGH恒高UWB定位系统采用TDOA（到达时间差原理），利用UWB定位技术测得定位标签相对于两个不同定位基站之间无线电信号传播的时间差，从而得出定位标签相对于四组定位基站的距离差。使用TDOA技术不需要定位标签与定位基站之间往复通信，只需要定位标签只发射或只接收UWB信号，故能做到更高的定位动态和定位容量。

定位制式

定位制式分为跟踪定位和导航定位。跟踪定位指被定位对象不是位置的直接使用者，而是有监管后台直接使用位置信息；导航定位指被定位对象是位置的直接使用者，如果监管后台需要使用位置信息，可以由被定位对象将位置信息传输给监管后台。

UWB-TDOA定位方法

TDOA定位方法可分为上行TDOA定位和下行TDOA定位。下行TDOA定位指有定位基站发射UWB定位信号，定位标签接收UWB定位信号的定位方式；上行TDOA定位指定位标签发射UWB定位信号，定位基站接收UWB定位信号的定位方法。下行TDOA定位可以实现跟踪定位和导航定位，上行TDOA定位可以实现跟踪定位。

UWB-TDOA关键技术：同步

高精度定位不仅需要高精度的时间测量技术，还需要稳定可靠的基准时间，由于晶振、锁相环等模拟电路的不确定性，需要高精度的同步技术解决UWB-TDOA定位中的频率同步和时间同步问题。

通俗地讲，时间同步类似于将两块手表的时刻调整到相同时刻，但是由于两块手表机械的差异性导致的运行快慢会使两块表运行一段时间后出现偏差，此即需要频率同步来解决。

目前，同步技术分为有线同步和无线同步，有线同步指使用光纤、网线等线缆将定位基站直接相互连接或接入同步控制器实现定位基站之间的同步；无线同步指通过无线电实现定位基站之间的同步。通常有线同步精度较无线同步高，而由于有线同步需要额外铺设线缆导致有线同步较无线同步高。

EHIGH恒高UWB定位系统采用的是无线同步方法，也是业内第一家拥有UWB无线同步技术的厂家。当前，EHIGH恒高的时间测量精度已经达到ps级，基站与基站之间时间可达到高度同步，实现10cm精确定位。