室内定位

uwb室内定位:0维定位、一维定位、二维定位、三维定位
发布日期:2020-04-15 浏览次数:1004

        凯发网信誉-凯发真人网系统方案中,uwb定位技术目前应用较多,得益于uwb定位10-30厘米的超高定位精度。

 

        目前根据使用场景的不同,uwb定位系统的定位维度分为以下4种:0维定位、一维定位、二维定位、三维定位,下面95power小编分别介绍下4种定位维度的特征和应用。

 

(一)0维室内定位

        0维室内定位常用于存在性检测,常见的应用场景是长时间监测人员是否在一个房间内,如下图所示,人员消失离开即会报警。

 

0维室内定位.jpg

 

        0维室内定位系统硬件方面通常只需要一个uwb基站和uwb标签即可实现,uwb标签和基站之间相互通信,再通过和后台的交互实现人员的存在性监测、报警等功能。

 

 

(二)一维定位

        uwb定位的一维定位的典型应用场景是巷道、管廊、隧道等狭长定位区域的人员、物品、车辆定位,只需要定位目标在这个巷道的实时相对位置,如下图所示。由于宽度不大,在做室内定位的时候一般会忽略巷道的宽度。

 

1维uwb定位.jpg

 

 

        一维定位中,通常需要多个uwb基站按照隧道走向来部署,也要考虑隧道拐角,在拐角处要多部署uwb基站,确保无死角覆盖。

 

        在这种模式下,可以采用uwb基站时间同步的方式实现一维定位。

 

 

(三)二维定位

        uwb定位系统中的二维定位即是二维平面定位,需要确定在空间平面的x、y 坐标。此种定位一般分以下两种情况。

 

1 类似于道路的伪二维定位

        和一维定位类似,但采用uwb测距的方式来实现目标定位功能。通过标签离uwb基站的距离,计算标签的位置。由于定位场景的特殊性,可以计算出uwb标签的最终位置。


2维定位-道路.jpg

 

2 标准的二维定位

        标准的二维定位要求uwb基站、uwb标签都在同一个平面内,如下图所示。


2维定位-标准平面定位.jpg

 

        通过3个以上的uwb基站,在一个标准的二维平面内确定uwb标签的实时位置,可以测得uwb标签的实时二维坐标。

 

3 含有“垂直投影”的二维定位

        在二维定位的uwb定位系统中,由于只有两个维度的坐标,需要关注“垂直投影”带来的误差。如下图所以:

 

2维定位-垂直投影.jpg

 

        上图中uwb基站4 和其他基站不在同一个平面上,若做测距,得到的是uwb标签和基站4的斜边的距离,需要通过投影到平面的原理在定位算法上进行计算补偿。

 

 

(四)三维定位

        使用uwb定位系统对目标做三维定位,需要求出被定位目标的xyz三维坐标,如下图所示。

 

3维室内定位.jpg

 

        基站部署:在uwb基站架设的时候,需要特别拉开z轴uwb基站的高度差,以确保在z 轴上的精确度。

 

        基站数量:若用uwb测距的方式来实现定位的话,只需要三个uwb基站就可以完成三维定位;若是采用tdoa定位算法,则必须四个以上基站才能完成目标的三维定位。

 

        以上就是uwb定位的0维、一维、二维和三维定位总结。

 

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