UWB定位技术(uwb定位技术 高度)

2023-03-20 11:23:00

 

超宽带(UWB,Ultra-WideBand)技术是一种使用1GHz以上带宽且无需载波的先进无线通信技术虽然是无线通信,但其通信速度可以达到几百Mbit/s以上由于不需要价格昂贵、体积庞大的中频设备,UWB冲激无线电通信系统的体积小且成本低。

而UWB系统发射的功率谱密度可以非常低,甚至低于美国联邦通信委员会(FCC,Federal Communications Commission)规定的电磁兼容背景噪声电平,因此短距离UWB无线电通信系统可以与其他窄带无线电通信系统共存。

超宽带系统与传统的窄带系统相比, 具有穿透力强、 功耗低、抗多径效果好、 安全性高、 系统复杂度低、 能提供精确定位精度等优点 因此, 超宽带技术可以应用于室内静止或者移动物体以及人的定位跟踪与导航, 且能提供十分精确的定位精度。

UWB的定义经历了以下三个阶段第一阶段:1989年前,UWB信号主要是通过发射极短脉冲获得,这种技术广泛用于雷达领域并使用脉冲无线电这个术语,属于无载波技术第二阶段:1989年,美国国防高级研究计划署(DARPA,Defense Advanced Research Projects Agency)首次使用UWB这个术语,并规定若一个信号在衰减20dB处的绝对带宽大于1.5GHz或相对带宽大于25%,则这个信号就是UWB信号。

第三阶段:为了促进并规范UWB技术的发展,2002年4月FCC发布了UWB无线设备的初步规定,并重新对UWB作了定义按此定义,UWB信号的带宽应大于等于500MHz,或其相对带宽大于20%UWB与其他近距离无线通信技术的比较。

其实UWB的定位原理和卫星导航定位原理很相似 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。

UWB定位基站布置原则 : 1、精确的三维定位每隔50-100米步骤一个定位基站, 使得任意时刻都有四个基站能接收到标签发出的脉冲。

2、一维定位就是测距应用, 适用于隧道, 矿井对定精度不高场景, 精度在0.3米左右。

通过使用UWB的测距功能, 可以扩展如下的一些应用, 测距精度在10厘米左右。

UWB 定位系统的构成:

遮挡对UWB定位的影响 遮挡主要指UWB定位基站和定位标签之间存在障碍物,阻碍了信号直接被互相接收,从而影响定位遮挡对UWB定位的影响主要分以下几种情形1、实体墙:一睹实体墙的这种遮挡将使得UWB信号衰减60-70%定位精度误差上升30厘米左右,两睹或者两睹以上的实体墙遮挡。

,将使得UWB无法定位2、钢板:钢铁对UWB脉冲信号吸收很严重,将使得UWB无法定位3、玻璃:玻璃遮挡对UWB定位精度没太大影响4、木板或纸板:一般厚度10厘米左右的木板或纸板对UWB定位精度没太大影响。

5、电线杆或树木:电线杆或者书面遮挡时需要看他们之间距离基站或者标签的距离,和基站和标签的相对距离比较是否很小,比如,基站和定位标签距离50米,电线杆或者树木正好在两者中间,25米处,这种遮挡就无大的影响,如离基站或者标签距离很近小

于1米,影响就很大。


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