UWB室內(nèi)定位原理,影響定位精度因素分析
UWB室內(nèi)定位功能和衛(wèi)星原理很相似,就是通過室內(nèi)布置4個已知坐標(biāo)的定位基站,需要定位的人員攜帶定位標(biāo)簽,標(biāo)簽按照一定的頻率發(fā)射脈沖,不斷和4個已知位置的基站進(jìn)行測距,通過一定的算法定出標(biāo)簽的位置。
UWB定位技術(shù)主要以dw1000芯片為基礎(chǔ)實現(xiàn)室內(nèi)外高精度定位工作,之所以能夠?qū)崿F(xiàn)定位的關(guān)鍵性因素有如下一個方面:
DW1000提供數(shù)據(jù)幀收發(fā)時紀(jì)錄時間戳,這是能夠進(jìn)行兩點間測距的基本條件,簡單來說,通過計算數(shù)據(jù)在空中飛行時間*光速=數(shù)據(jù)飛行距離,從而測出兩節(jié)點間的距離。
有了數(shù)據(jù)幀收發(fā)時間戳,那么就必須提供足夠高的時鐘精度,因為1ns的時間電磁波就傳輸了30cm, dw1000提供了LDE的微代碼,通過PLL使得時鐘達(dá)到了64G的頻率,當(dāng)然,這個時鐘僅提供給LDE使用,使得dw1000具備了超高精度的時間戳,64G的時鐘可以使得dw1000時鐘分辨率為15.65ps。
在以上基礎(chǔ)上,可以實現(xiàn)兩點間測距的功能,那么如果需要實現(xiàn)定位呢,則需要一個終端分別和多個基站通信,分別得到終端與各個基站的距離,且,基站之間的位置與距離在部署前期通過測繪手段可以得到這些數(shù)據(jù)。從而得到了終端在這個定位系統(tǒng)中的位置,一般使用球面相交法,通過輸入終端離基站的距離,計算出的位置信息。
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