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影响UWB室内定位精度的七大原因

2022年06月10日
        影响UWB室内定位精度的七大原因

        UWB室内定位技术的理论精度可以做到毫米级甚至微米,但是在实际场景中部署UWB室内定位系统,定位精度却千差万别,目前UWB定位系统涉及的算法主要包括TOF、TDOA等,我们就从UWB定位算法、UWB定位基站的部署、实际的定位场景中等几个方面来分析下影响UWB定位精度的七大原因。
影响UWB室内定位精度的七大原因
        1、UWB基站的部署方式对定位精度的影响。在实际的定位坐标的解算过程中,UWB基站的数量增多意味着冗余信息的增多,丰富的冗余信息可以进一步地减小定位误差。

        但是UWB定位精度并不会随着UWB基站的增加而不断增大,当UWB基站增加到一定数量后,继续增加UWB基站对定位精度的提高并不大。并且UWB基站数量的增加意味着定位硬件部署成本的加大。因此怎样在UWB基站数量和定位精度之间找到平衡,从而合理布设UWB基站是研究UWB基站布设对定位精度影响的重点。

        2、UWB基站坐标误差对定位精度的影响

        在实际定位场景中,比如人员佩戴的UWB标签的坐标是相对于UWB基站的坐标而言的,如果UWB基站的坐标本身就有错误,那通过UWB定位引擎解算得出的定位数据必然会有误差。

        3、多路径效应对UWB信号传播的影响也会导致定位精度有误差

        UWB室内定位信号在传播过程中,会受到周围环境如墙壁、玻璃和桌面等室内物品的反射和折射的影响,产生多路径效应。信号在延迟、增幅和相位等方面的变化,从而产生能量衰减,信噪比下降,导致首达信号并非直达信号,引起测距误差,UWB定位精度也随之下降。

        4、多址干扰对定位精度的影响

        在多个用户环境下,其他用户的UWB信号会干扰目标信号,从而降低了估计的准确性。减少这种干扰的一种方法就是把来自不同用户的信号从时间上分开,也即对不同节点使用不同的时隙进行传输。

        5、人体遮挡对UWB定位精度影响

        人体的主要成分是水,水对UWB无线脉冲信号具有较强的吸收作用,导致UWB信号强度衰减,测距信号存在偏差,影响UWB的定位精度。

        6、时钟同步误差导致UWB定位精度有误差

        TOA定位算法需要目标节点与参考节点之间精确的时间同步,TDOA定位算法需要参考节点之间精确的时钟同步。因此,非精确的时间同步将导致UWB定位系统产生误差。

        但由于UWB基站标签等硬件的局限性,完全精确的时钟同步是不可能的。每一个UWB基站的时钟都会有略微的差距,如果差距在1ns就会有30厘米的定位误差,所以如果UWB定位系统中所有基站都可以做时间同步,就进一步提升UWB定位的精度。

        7、UWB穿透遮挡物信号减弱对UWB定位精度的影响

        UWB信号穿透普通的砖墙时,信号值会减弱将近一半左右。因穿透墙体引起的信号传输时间的变化也会影响定位精度。

        本文由铱微云UWB室内定位系统小编整理发布,铱微云物联网专业提供UWB定位、UWB室内人员定位、室内人员定位、超宽带室内定位、二维定位、UWB高精度人员定位、室内定位系统、uwb定位系统、高精度人员定位系统等产品及整体解决方案,提供定位基站、定位标签的免费询价和技术方案。

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