影響UWB高精度室內(nèi)定位的7大因素

        UWB室內(nèi)定位作為厘米級(jí)定位技術(shù)，理論上講精度是可以做到毫米級(jí)甚至微米的，但是在實(shí)際場(chǎng)景中部署UWB定位系統(tǒng)，定位精度卻千差萬(wàn)別，目前UWB定位系統(tǒng)涉及的算法主要包括TOF、TDOA等，陜西領(lǐng)航軟件作為國(guó)內(nèi)專業(yè)提供UWB室內(nèi)定位算法、UWB基站和標(biāo)簽的商家，我們就從UWB定位算法、UWB基站的部署、實(shí)際的定位場(chǎng)景中等幾個(gè)方面來(lái)剖析下影響UWB室內(nèi)定位精度的7個(gè)主要因素。

        1、時(shí)鐘同步誤差導(dǎo)致UWB室內(nèi)定位精度有誤差

        TOA定位算法需要目標(biāo)節(jié)點(diǎn)與參考節(jié)點(diǎn)之間精準(zhǔn)的時(shí)間同步，TDOA定位算法需要參考節(jié)點(diǎn)之間精確的時(shí)鐘同步。因此，非精確的時(shí)間同步將導(dǎo)致UWB定位系統(tǒng)產(chǎn)生誤差。

        2、UWB基站坐標(biāo)誤差對(duì)定位精度的影響

        在實(shí)際定位場(chǎng)景中，比如人員佩戴的UWB標(biāo)簽的坐標(biāo)是相對(duì)與UWB基站anchor的坐標(biāo)而言的，如果UWB基站的坐標(biāo)本身就有錯(cuò)誤，那通過(guò)UWB定位引擎解算得出的定位數(shù)據(jù)必然會(huì)有誤差。

        3、UWB基站的部署方式和數(shù)量對(duì)定位精度的影響

        UWB基站的部署方式對(duì)定位精度的影響。在實(shí)際的定位坐標(biāo)的結(jié)算過(guò)程中，UWB基站的數(shù)量增多意味著冗余信息的增多，豐富的冗余信息可以進(jìn)一步地減小定位誤差。但是UWB定位精度并不會(huì)隨著UWB基站的增加而不斷增大，當(dāng)UWB基站增加到一定數(shù)量后，繼續(xù)增加UWB基站對(duì)定位精度的提高并不大。并且UWB基站數(shù)量的增加意味著定位硬件部署成本的加大。因此怎樣在UWB基站數(shù)量和定位精度之間找到平衡，從而合理部署UWB基站是對(duì)定位精度的重點(diǎn)。

        4、多址干擾對(duì)定位精度的影響

        在多個(gè)用戶環(huán)境下，其他用戶的UWB信號(hào)會(huì)干擾目標(biāo)信號(hào)，從而降低了估計(jì)的準(zhǔn)確性。減小這種干擾的一種方法就是把來(lái)自不同用戶的信號(hào)從時(shí)間上分開(kāi)，也即對(duì)不同節(jié)點(diǎn)使用不同的時(shí)隙進(jìn)行傳輸。

        5、人體遮擋對(duì)UWB定位精度的影響

        人體的主要成分是水，水對(duì)UWB無(wú)線脈沖信號(hào)具有較強(qiáng)的吸收作用，導(dǎo)致UWB信號(hào)強(qiáng)度衰減，測(cè)距信息存在偏差，影響后期定位精度。

        6、多路徑效應(yīng)對(duì)UWB信號(hào)傳播的影響也會(huì)導(dǎo)致定位精度有誤差

        超寬帶UWB定位信號(hào)在傳播過(guò)程中，會(huì)受到周圍環(huán)境如墻壁、玻璃和桌面等室內(nèi)物品的反射和折射的影響，產(chǎn)生多路徑效應(yīng)。信號(hào)在延遲、幅值和相位等方面的變化，從而產(chǎn)生能量衰減，信噪比下降，導(dǎo)致首達(dá)信號(hào)并非直達(dá)信號(hào)，引起測(cè)距誤差，UWB定位精度也隨之下降。

        7、UWB穿透遮擋物信號(hào)減弱對(duì)UWB定位精度的影響

        UWB信號(hào)穿透普通的磚墻時(shí)，信號(hào)值會(huì)減弱將近一半左右。因穿透墻體引起的信號(hào)傳輸時(shí)間的變化也會(huì)影響定位精度。

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