tdoa定位算法
1. 室内定位技术实现精确定位的原理是什么
室内定位是指在室内环境中实现位置定位,由于GPS和北斗在室内信号会受干扰,从而导致无法精准定位,所以现在室内定位主要采用的是无线通讯、基站定位、惯导定位等多种技术集成形成一套室内位置定位体系,从而实现人员、物体等在室内空间中的位置监控。现在室内定位技术主要有:超宽带技术、WiFi技术、蓝牙技术、超声波技术、射频识别技术等。而今天我们要讲的是UWB超宽带室内定位技术。
UWB(Ultra Wideband)超宽带是一种不用载波,而采用时间间隔极短(小于1ns)的脉冲进行通信的技术,也称做脉冲无线电( Impulse Radio)、时域(Time Domain)或无载波(Carrier Free)通信。
UWB相比其他室内定位技术有什么优势?
1、抗干扰性能强;
2、传输速率高,可以达到几十Mbit/s到几百Mbit/s;
3、带宽极宽,UWB使用的带宽在1GHz以上,高达几个GHz;
4、消耗电能小;
5、定位精确,能达厘米级。
6、工程简单造价便宜。
UWB的定位技术原理:
其实UWB的定位原理和卫星导航定位原理很相似。如下图,天上的卫星坐标为已知,地上的接收设备同时接收到四个卫星信号就能确定自己的位置坐标(平面和高程坐标)。UWB的定位原理就是通过在室内布置4个已知坐标的定位基站,需要定位的人员或者设备携带定位标签,标签按照一定的频率发射脉冲,不断和四个已知位置的基站进行测距,通过一定的算法精确的计算定位标签的位置。
三维定位布置
三维定位布置
2. 国内有哪些做室内定位系统比较好的技术是用的什么技术原理
主流的室内定位技术可以划分为WiFi技术、蓝牙技术、UWB(超宽带)、RFID技术、惯导技术、超声波技术、地磁技术、ZigBee、可见光技术、红外线技术等。
1、WiFi定位技术
WiFi一般采用“近邻法”判断,即最靠近哪个热点或基站,即认为终端处在什么位置。如果附近存在多个信源,可以通过三角定位或者事先做好WiFi指纹采集提高定位精度。中科劲点研究iFi定位算法多年,定位精度行业领先。
2、蓝牙技术
蓝牙定位一般采取的是三角定位方法,终端可以测量出其所在的信号强度,通过信号强度估算出其所处位置。
3、ZigBee技术和蓝牙非常的相似,不再赘述。
4、UWB(超宽带)技术
UWB技术利用事先已经部署好的已知锚节点和桥节点,与新加入的节点进行通讯,并利用三角定位或指纹定位方式来确定位置。(定位精度高,实施成本很高,需配套专用手持终端。)
3. 超宽带定位技术为什么可以提供精准的定位服务
有两点原因,室内定位95power答疑:
(一)第一点是因为超宽带UWB本身的带宽
超宽带UWB定位精度高在于室内定位精度和带宽成正比。 UWB的频段在3.5G以上,可以做到几百兆带。
超宽带(UWB)以极窄脉冲进行直接调制,脉冲宽度纳秒、亚纳秒级,时间分辨率极高,时间乘以光速,d = t x c直接得到距离。1ns乘以真空光速等于30cm,所以超宽带UWB定位的精度可以达到30cm。再辅以高精度UWB定位算法,UWB定位的精度可以达到10厘米级别。
(二)第二点是UWB定位采用的TDOA定位算法
像95power室内定位的高精度UWB定位算法——TDOA定位算法
TDOA,Time Difference of Arrival(飞行时间差),通过测量被测标签(B)与已知位置基站(P1,P2,P3)间的报文传输时间差,计算出距离差;计算出被测标签的位置(需要已知位置基站间时钟同步)。有此高精度定位算法的辅助,95power的UWB定位系统可以做到10厘米级别的室内定位精度。