张涛,徐亚明

(1.武汉大学 测绘学院,武汉430079;2.精密工程与工业测量国家测绘地理信息局重点实验室,武汉 430079)



UWB测距与室内定位精度研究

张涛1,2,徐亚明1,2

(1.武汉大学 测绘学院,武汉430079;2.精密工程与工业测量国家测绘地理信息局重点实验室,武汉 430079)

本文通过实验,测试和分析了UWB技术测距和室内定位的精度以及影响精度的因素。数据表明,UWB室内测距精度不仅受到多路径和遮挡的影响,还受到天线群延迟的各向异性的影响。其中,多路径造成的误差范围相对较小;天线群延迟的各向异性造成的测距误差有着较强的规律性,在一定程度上可以当作系统误差将其减弱;遮挡造成的误差最为严重,但可以通过合理布设Anchor来尽量避免遮挡造成的影响。总之,目前的低成本UWB测距和定位产品的精度和稳定性已经可以满足一部分用户的需求,具备大范围推广实用的可能。

UWB;测距;室内定位;多路径;天线;群延迟;各向异性

0 引 言

众多行业都对室内定位技术提出越来越高的要求,例如物联网行业、旅游行业、商业场所、机场、消防、公安、军用、停车场,医院、机器人、无人机,隧道矿井等。在超宽带(UWB)定位,WIFI指纹定位,超声波定位,蓝牙定位,地磁定位,伪卫星定位等众多室内定位技术解决方案中,目前来看,UWB技术是比较能在精度和成本之间取得平衡的一种技术,最有希望能得到发展的推广。

UWB是利用比传统通信技术宽得多的频谱(通常是数百MHz到数GHz)进行通信。根据Shannon 理论,信道带宽越宽,就有着越强的抗干扰能力,所需要的发射功率越小,传输速率也越快。……