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UWB定位系統的定位誤差分析

銥微云UWB室內定位 ? 來源:銥微云UWB室內定位 ? 作者:銥微云UWB室內定位 ? 2022-11-03 13:31 ? 次閱讀

UWB定位的理論精度可以做到厘米級甚至毫米級,但是在實際部署應用中卻千差萬別,而影響UWB定位精度的原因主要有以下幾種:

1、 傳感器布設方式對定位精度的影響

在實際的定位精度解算過程中,傳感器個數增多意味著冗余信息的增多,豐富的冗余信息可以進一步地減小定位誤差。但是定位精度并不會隨著傳感器增加不斷增大,當傳感器增加到一定數量后,繼續增加傳感器對定位精度的貢獻并不大;并且傳感器個數的增加意味著設備成本增加。因此怎樣在傳感器個數和定位精度之間找到平衡從而合理布設UWB傳感器是研究傳感器布設對定位精度影響的重點。

2、 多路徑效應的影響

UWB超寬帶定位信號在傳播過程中會受到周圍環境如墻壁、玻璃和桌面等室內物品的反射和折射,產生多路徑效應。信號在延遲、幅值和相位等方面的變化,從而產生能量衰減,信噪比下降,導致首達信號并非直達信號,引起測距誤差,定位精度也隨之下降。因此,有效地抑制多路徑效應可以提高定位精度,目前抑制多徑的方法主要有MUSIC、ESPRIT和邊緣檢測等技術。

3、 NLOS影響

視距傳播(LOS)是保證信號測量結果準確的首要和前提條件,當移動定位目標和基站之間不能滿足條件時,信號的傳播只能在折射和衍射等非視距條件下完成。此時首達脈沖的時間并不代表TOA的真實值,首達脈沖的方向也不是AOA的真實值,這樣就會造成一定的定位誤差。目前消除非視距誤差的方法主要有Wylie法和相關消除法。

4、 人體對定位精度的影響

人體的主要成分是水,水對UWB無線脈沖信號具有較強的吸收作用,導致信號強度衰減,測距信息存在偏差,影響最終的定位效果。

5、 信號穿透減弱的影響

任何信號穿透墻體等實體時都會減弱,UWB也不例外。當UWB穿透普通的磚墻時信號會減弱將近一半左右。因穿透墻體引起的信號傳輸時間的變化也會影響定位精度。

各類遮擋物對UWB的影響:

(1)實體墻:一睹實體墻的這種遮擋將使得UWB信號衰減60-70%定位精度誤差上升30厘米左右,兩睹或者兩睹以上的實體墻遮擋,將使得UWB無法定位。

(2)鋼板:鋼鐵對UWB脈沖信號吸收很嚴重,將使得UWB無法定位。

(3)玻璃:玻璃遮擋對UWB定位精度沒太大影響。

(4)木板或紙板:一般厚度10厘米左右的木板或紙板對UWB定位精度沒太大影響。

(5)電線桿或樹木:電線桿或者書面遮擋時需要看他們之間距離基站或者標簽的距離,和基站和標簽的相對距離比較是否很小,比如,基站和定位標簽距離50米,電線桿或者樹木正好在兩者中間,25米處,這種遮擋就無大的影響,如離基站或者標簽距離很近小于1米,影響就很大。

本文由銥微云UWB室內定位系統小編整理發布,銥微云物聯網專業提供UWB定位、UWB室內人員定位、室內人員定位、超寬帶室內定位、二維定位、UWB高精度人員定位、室內定位系統、uwb定位系統、高精度人員定位系統等產品及整體解決方案,提供定位基站、定位標簽的免費詢價和技術方案。

審核編輯:湯梓紅

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