UWB室內(nèi)定位工作原理
UWB定位系統(tǒng)一般包括未知位置標(biāo)簽、已知位置基站和數(shù)據(jù)處理終端三部分,。
1)未知位置標(biāo)簽是指需要定位系統(tǒng)進(jìn)行位置獲取的節(jié)點(diǎn),,可以發(fā)射也可以反射脈沖信號(hào)。若要發(fā)射 UWB 脈沖信號(hào)則需要復(fù)雜電路的支撐,,若要反射脈沖信號(hào)則僅需有源射頻標(biāo)簽將接收到的脈沖信號(hào)放大、反射即可,。
2) 已知位置基站是指預(yù)先放置在定位場(chǎng)景中的信號(hào)探測(cè)器,,它們的位置是由人直接指定的,,在定位地圖中坐標(biāo)信息明確。當(dāng)信號(hào)探測(cè)器接收到標(biāo)簽發(fā)送的脈沖信號(hào)時(shí),,會(huì)從脈沖信號(hào)中提取可供分析的數(shù)據(jù),,如信號(hào)強(qiáng)度(RSSI)、接收時(shí)間等,,并發(fā)送給數(shù)據(jù)處理終端,。一般要獲取定位目標(biāo)的二維坐標(biāo)值最少需要3-4臺(tái)基站,全跡UWB-AOA單基站定位1臺(tái)基站即可,。
3)數(shù)據(jù)處理終端是指進(jìn)行分析,、計(jì)算和顯示的上位機(jī),可以通過一定的定位算法將基站傳回的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為實(shí)際的坐標(biāo)值,,并顯示在定位地圖上,。具有可視化能力,可以在預(yù)先導(dǎo)入的場(chǎng)景地圖上直接看出待測(cè)節(jié)點(diǎn)所在的真實(shí)位置,,對(duì)于移動(dòng)中的待測(cè)目標(biāo),,甚至可以顯示出其路徑軌跡。在 UWB定位系統(tǒng)工作過中,,已知位置基站與未知位置標(biāo)簽均會(huì)發(fā)射和接收脈沖信號(hào),,其定位工作方式可以分為兩種:已知位置基站優(yōu)先發(fā)射信號(hào)、未知位置標(biāo)簽優(yōu)先發(fā)射信號(hào),。已知位置基站優(yōu)先發(fā)射信號(hào)的原理為:當(dāng)已知位置基站發(fā)射脈沖信號(hào)后,,未知位置標(biāo)簽偵測(cè)到此信號(hào),對(duì)其進(jìn)行接收放大但不會(huì)進(jìn)行信息提取,,之后將信號(hào)發(fā)送回已知位置基站,。未知位置標(biāo)簽優(yōu)先發(fā)射信號(hào)的原理為:未知位置標(biāo)簽先將包含自身位置信息的脈沖信號(hào)發(fā)送出去,已知位置基站按收到該信號(hào)后,,對(duì)其進(jìn)行信息提取進(jìn)行定位,。