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爲何UWB定位系統會存在定位誤差?

發布時間:2019-07-24

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随着物聯網時代的發展,室内定位已是日常生活中不可或缺的重要應用,定位技術也逐漸成爲各類新型場景的底層核心技術。

        因爲UWB定位系統與生俱來的獨特優勢:定位精度高、功耗低、抗幹擾能力強、穿透性強等等,使UWB定位系統成爲了室内定位行業最重要的一部分。

室内定位

一、UWB定位系統的主要誤差來源

1、時鍾同步精度

        TOA定位算法需要目标節點與參考節點之間的精确的時間同步,TDOA定位算法需要參考節點之間精确時鍾同步,因此,非精确的時間同步将導緻UWB系統的定位誤差。但由于硬件的局限,完全精确的時鍾同步是不可能的。

2、多徑傳播

        TOA估計算法中,經常用匹配濾波器輸出最大值的時刻或相關最大值的時刻作爲估計值。由于多徑的存在,使相關峰值的位置有了漂移,從而估計值與實際值之間存在很大誤差。

3、非視距傳播

        視距傳播是得到準确的信号特征測量值的必要條件,當兩個點之間不存在直接傳播路徑時,隻有信号的反射和衍生成分能夠達到接收端,此時第一個到達的脈沖的時間不能代表TOA的真實值,存在非視距誤差。

4、多址幹擾

        在多用戶環境下,其他用戶的信号會幹擾目标信号,從而降低了估計的準确性。減小這種幹擾的一種方法就是把來自不同用戶的信号從時間上分開,也即對不同節點使用不同的時隙進行傳輸。

二、EHIGH恒高UWB定位系統如何精确定位?

        EHIGH恒高UWB定位系統采用了寬帶窄脈沖通訊技術(時間分辨率極高,使定位誤差減小)、多源數據融合(有效提升定位系統的抗幹擾能力)以及時間序列信号處理技術(在強多徑複雜環境中,提取出首達路徑信号),因此可以實現對定位目标的精準定位。

        同時,EHIGH恒高采用的是無線同步方法,也是業内第一家擁有UWB無線同步技術的廠家。無線同步就是各個基站通過不斷與其他基站交換本隊時鍾信息,最終達到并且保持全局時間協調一緻。

        無線同步方法依賴于UWB的測量時間精度,時間精度越高,兩個基站之間的時間誤差越小,那麽它們的時間同步程度越高。無線同步方式的優勢在于基站與基站之間不需要有線連接,因此部署難度較低,成本也低。