UWB室內(nèi)定位：0維定位、一維定位、二維定位、三維定位
發(fā)布日期：2020-04-15 瀏覽次數(shù)：1713次

        室內(nèi)定位系統(tǒng)方案中，UWB定位技術(shù)目前應(yīng)用較多，得益于UWB定位10-30厘米的超高定位精度。

        目前根據(jù)使用場(chǎng)景的不同，UWB定位系統(tǒng)的定位維度分為以下4種：0維定位、一維定位、二維定位、三維定位，下面95POWER小編分別介紹下4種定位維度的特征和應(yīng)用。

（一）0維室內(nèi)定位

        0維室內(nèi)定位常用于存在性檢測(cè)，常見(jiàn)的應(yīng)用場(chǎng)景是長(zhǎng)時(shí)間監(jiān)測(cè)人員是否在一個(gè)房間內(nèi)，如下圖所示，人員消失離開(kāi)即會(huì)報(bào)警。

        0維室內(nèi)定位系統(tǒng)硬件方面通常只需要一個(gè)UWB基站和UWB標(biāo)簽即可實(shí)現(xiàn)，UWB標(biāo)簽和基站之間相互通信，再通過(guò)和后臺(tái)的交互實(shí)現(xiàn)人員的存在性監(jiān)測(cè)、報(bào)警等功能。

（二）一維定位

        UWB定位的一維定位的典型應(yīng)用場(chǎng)景是巷道、管廊、隧道等狹長(zhǎng)定位區(qū)域的人員、物品、車(chē)輛定位，只需要定位目標(biāo)在這個(gè)巷道的實(shí)時(shí)相對(duì)位置，如下圖所示。由于寬度不大，在做室內(nèi)定位的時(shí)候一般會(huì)忽略巷道的寬度。

        一維定位中，通常需要多個(gè)UWB基站按照隧道走向來(lái)部署，也要考慮隧道拐角，在拐角處要多部署UWB基站，確保無(wú)死角覆蓋。

        在這種模式下，可以采用UWB基站時(shí)間同步的方式實(shí)現(xiàn)一維定位。

（三）二維定位

        UWB定位系統(tǒng)中的二維定位即是二維平面定位，需要確定在空間平面的X、Y 坐標(biāo)。此種定位一般分以下兩種情況。

1 類(lèi)似于道路的偽二維定位

        和一維定位類(lèi)似，但采用UWB測(cè)距的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)目標(biāo)定位功能。通過(guò)標(biāo)簽離UWB基站的距離，計(jì)算標(biāo)簽的位置。由于定位場(chǎng)景的特殊性，可以計(jì)算出UWB標(biāo)簽的最終位置。

2 標(biāo)準(zhǔn)的二維定位

        標(biāo)準(zhǔn)的二維定位要求UWB基站、UWB標(biāo)簽都在同一個(gè)平面內(nèi)，如下圖所示。

        通過(guò)3個(gè)以上的UWB基站，在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的二維平面內(nèi)確定UWB標(biāo)簽的實(shí)時(shí)位置，可以測(cè)得UWB標(biāo)簽的實(shí)時(shí)二維坐標(biāo)。

3 含有“垂直投影”的二維定位

        在二維定位的UWB定位系統(tǒng)中，由于只有兩個(gè)維度的坐標(biāo)，需要關(guān)注“垂直投影”帶來(lái)的誤差。如下圖所以：

        上圖中UWB基站4 和其他基站不在同一個(gè)平面上，若做測(cè)距，得到的是UWB標(biāo)簽和基站4的斜邊的距離，需要通過(guò)投影到平面的原理在定位算法上進(jìn)行計(jì)算補(bǔ)償。

（四）三維定位

        使用UWB定位系統(tǒng)對(duì)目標(biāo)做三維定位，需要求出被定位目標(biāo)的XYZ三維坐標(biāo)，如下圖所示。

        基站部署：在UWB基站架設(shè)的時(shí)候，需要特別拉開(kāi)Z軸UWB基站的高度差，以確保在Z 軸上的精確度。

        基站數(shù)量：若用UWB測(cè)距的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)定位的話，只需要三個(gè)UWB基站就可以完成三維定位；若是采用TDOA定位算法，則必須四個(gè)以上基站才能完成目標(biāo)的三維定位。

        以上就是UWB定位的0維、一維、二維和三維定位總結(jié)。

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