UWB室内定位系统TDOA算法方案介绍

UWB室内定位系统TDOA算法方案介绍

        UWB室内定位技术是近年来新兴的一项全新的、与传统通信技术有极大差异的通信无线新技术。UWB技术是一种传输速率高，发射功率较低，穿透能力较强并且是基于极窄脉冲的无线技术，无载波。

        UWB室内定位技术在不同的应用环境中能够实现不同的定位业务需求，精确定位人员、车辆、资产，并在定位基础上实现轨迹追踪、区域告警、摄像头联动等延伸功能。

        UWB室内定位系统TDOA算法方案介绍

        0维室内定位常用于存在性检测，常见的应用场景是长时间监测人员是否在一个房间内，0维室内定位系统硬件方面通常只需要一个UWB基站和UWB定位标签即可实现，UWB标签和基站之间相互通信，再通过和后台的交互实现人员的存在性监测、告警等功能。

        一维定位应用的原理就是测距应用，能够知道定位目标标签的相对位置，适合隧道、管道、管井、矿井等多种定位精度要求不高的场景，精度在0.3米左右。

        二维定位需要确定空间的X/Y坐标，分为两种情况，一种是通过标签离基站的距离，计算标签的位置，还有一种是通过三个以上的基站，确定区域内标签的位置，能够准确得知定位目标标签的位置及行为轨迹。

        三维定位需要知道定位设备的XYZ三维坐标，在基站架构的时候，需要特别拉开Z轴的高度差，以确保在Z轴上的精确度。若用测距的方式，三个基站就可以完成三维定位，用TDOA的方式，则必须要四个以上基站才能完成，能够精确判断标签位置，以及滞留时间。

UWB室内定位系统构成：

UWB室内定位系统大致分为位置感知层、网络传输层和定位应用层，主要包括定位引擎服务器、智能终端、UWB基站、UWB标签、UWB模块、软件接口等。

UWB室内定位系统工作原理：

1、每个定位标签以UWB脉冲重复不间断发送数据帧。

2、定位标签发送的UWB脉冲串被定位基站接收。

3、每个定位基站利用高敏度的短脉冲测量每个定位标签的数据帧到达接收器天线的时间。

4、定位引擎参考标签发送过来的校准数据，确定标签达到不同定位基站之间的时间差，并利用三点定位技术及优化算法来计算标签位置。

5、采用多基站定位多采用TDOA算法。

UWB室内定位系统应用场景：

1、工业/汽车：实时追踪资产和库存，改进流程，提高搜索效率，减少资源浪费。

2、物料仓储：跟踪条码阅读器和叉车，减少保险检查的环节，使仓储管理变得灵活。

3、医疗保健：实时跟踪病人，进行照顾和管理，利用病情分析和治疗改进，方便于人力资源管理。

4、危险环境：定位个人和资源，安全位置紧急搜索，人员监控，优化管理过程，做到安全有效。

5、重点安保区域：人员的进出管理、实时位置查询、禁区监管、隔离距离控制、人员调度，能对人员的位置、行进路线、距离进行监控和统计。

本文由铱微云UWB室内定位系统小编整理发布。

审核编辑 黄宇