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uwb定位技术缺点,uwb定位技术原理及应用分析

时间:2023-05-04 08:24:06 阅读:37559 作者:1162

ToF(timeofflight )飞行时间测距法tof是飞行时间测距法,测量脉冲信号从发出到返回的时间,乘以传播速度(脉冲信号在空气中的传播速度为一定值v=30万KM/秒),得到1个往返的距离,除以2则为uww

UWB定位基站的坐标是已知的,测量标签到基站的距离后,通过3点定位法画3个圆,交点为UWB定位标签的位置。

如上图所示,UWB位置基站的坐标分别为r1(x1,y1 )、R2 ) x2、y2 )、R3 ) x3、y3,基站R1、R2、R3在导入时位置固定,坐标已知,求出的罗d1、d2、d3分别设定根据3个定位基站和定位标签Ro之间的信号的传播时间计算的相对距离,各基站以相对距离为半径描绘圆形轨迹。 可以使用3个圆形方程式计算唯一的交点,计算公式如下。

测距方法是一种双向测距技术,主要是利用信号在标签和基站之间往返的飞行时间来测量节点之间的距离。 传统的测距技术分为双向测距技术和单向测距技术。 ToF是双向测距技术,而TDoA是单向测距技术,测量从定位基站到定位标签的单程距离即可。

时间差异(TDOA )到达时间差TDOA定位是一种利用时间差进行计算的方法。 准确的绝对时间测量相对困难。 通过比较信号到达各UWB定位基站的时间差,计算出到各定位基站的距离差,可以制作以定位基站为焦点、距离差为长轴的双曲线。 三对双曲线的交点就是定位标签的位置。

如上图所示,UWB位置基站的坐标分别为r1(x1、y1 )、R2 ) x2、y2 )、R3 ) x3、y4 ),基站R1、R2、R3、R4在导入时位置被固定,坐标是已知的假设脉冲信号从标签o到达基站R1、R2、R3、R4的时间为t1、t2、t3、t4,分别聚焦于[r1、r4]、(R2、R4 )、(R3、R4 ),判定是否为标签Ro

与ToF不同,TDoA通过检测信号到达两个基站的时间差而不是到达的绝对时间来确定移动站的位置,从而降低了对系统时间同步的要求。 TDoA算法是对ToF算法的改进,与ToF算法相比,不需要加入特殊的时间戳,也提高了定位精度。

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