UWB定位系統(tǒng)是基于一種無(wú)線載波通信技術(shù)而制造出來(lái)的定位系統(tǒng)，UWB定位系統(tǒng)所占的頻譜范圍很寬。為增進(jìn)大家對(duì)UWB定位系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)，本文將對(duì)UWB定位系統(tǒng)的功能以及UWB定位系統(tǒng)的誤差分析予以介紹。如果你對(duì)UWB定位系統(tǒng)具有興趣，不妨繼續(xù)往下閱讀哦。

一、UWB定位系統(tǒng)功能

1.實(shí)時(shí)定位：通過(guò)二維/三維電子地圖實(shí)時(shí)顯示在崗工人、在廠資產(chǎn)、運(yùn)輸叉車、廠區(qū)車輛、AGV/叉車位置，可查看定位人員、車輛詳細(xì)信息，實(shí)現(xiàn)工廠人、車、物位置管理。

2.區(qū)域管理：實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)各區(qū)域人員、車輛、物資的數(shù)量，實(shí)現(xiàn)人員的動(dòng)態(tài)管理及物資設(shè)備的有效監(jiān)控。

3.考勤管理：可自動(dòng)生成考勤信息，記錄打卡時(shí)間及位置，并自動(dòng)統(tǒng)計(jì)各時(shí)間段內(nèi)的個(gè)人或部門工作時(shí)長(zhǎng)信息。

4.禁區(qū)報(bào)警：根據(jù)工廠實(shí)際情況設(shè)定電子圍欄，針對(duì)闖入、靠近、超員、缺員、缺時(shí)等違規(guī)行為進(jìn)行告警提示。

5.視頻聯(lián)動(dòng)：實(shí)時(shí)人員定位系統(tǒng)與廠內(nèi)監(jiān)控視頻聯(lián)動(dòng)，當(dāng)發(fā)生告警事件時(shí)，可根據(jù)位置信息直接調(diào)取監(jiān)控視頻畫面。

6.歷史軌跡回放：支持對(duì)廠區(qū)內(nèi)單人或多人的歷史軌跡查詢及回放，為事件處理提供直觀、可視化的決策依據(jù)。

7.SOS一鍵報(bào)警：提供SOS按鈕主動(dòng)報(bào)警，管理人員收到信息后，可快速定位報(bào)警工人位置，聯(lián)動(dòng)監(jiān)控視頻查看現(xiàn)場(chǎng)情況，做出緊急應(yīng)對(duì)措施。

二、UWB定位系統(tǒng)誤差分析

UWB定位的理論精度可以做到厘米級(jí)甚至毫米級(jí)，但是在實(shí)際部署應(yīng)用中卻千差萬(wàn)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(shè)方式對(duì)定位精度的影響

在實(shí)際的定位精度解算過(guò)程中，傳感器個(gè)數(shù)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。但是定位精度并不會(huì)隨著傳感器增加不斷增大，當(dāng)傳感器增加到一定數(shù)量后，繼續(xù)增加傳感器對(duì)定位精度的貢獻(xiàn)并不大;并且傳感器個(gè)數(shù)的增加意味著設(shè)備成本增加。因此怎樣在傳感器個(gè)數(shù)和定位精度之間找到平衡從而合理布設(shè)UWB傳感器是研究傳感器布設(shè)對(duì)定位精度影響的重點(diǎn)。

2、 多路徑效應(yīng)的影響

UWB超寬帶定位信號(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，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，定位精度也隨之下降。因此，有效地抑制多路徑效應(yīng)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(cè)等技術(shù)。

3、 NLOS影響

視距傳播(LOS)是保證信號(hào)測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確的首要和前提條件，當(dāng)移動(dòng)定位目標(biāo)和基站之間不能滿足條件時(shí)，信號(hào)的傳播只能在折射和衍射等非視距條件下完成。此時(shí)首達(dá)脈沖的時(shí)間并不代表TOA的真實(shí)值，首達(dá)脈沖的方向也不是AOA的真實(shí)值，這樣就會(huì)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(guān)消除法。

4、 人體對(duì)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)致信號(hào)強(qiáng)度衰減，測(cè)距信息存在偏差，影響最終的定位效果。

5、 信號(hào)穿透減弱的影響

任何信號(hào)穿透墻體等實(shí)體時(shí)都會(huì)減弱，UWB也不例外。當(dāng)UWB穿透普通的磚墻時(shí)信號(hào)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。

各類遮擋物對(duì)UWB的影響：

(1)實(shí)體墻：一睹實(shí)體墻的這種遮擋將使得UWB信號(hào)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(shí)體墻遮擋，將使得UWB無(wú)法定位。

(2)鋼板：鋼鐵對(duì)UWB脈沖信號(hào)吸收很嚴(yán)重，將使得UWB無(wú)法定位。

(3)玻璃：玻璃遮擋對(duì)UWB定位精度沒(méi)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(duì)UWB定位精度沒(méi)太大影響。

(5)電線桿或樹木：電線桿或者書面遮擋時(shí)需要看他們之間距離基站或者標(biāo)簽的距離，和基站和標(biāo)簽的相對(duì)距離比較是否很小，比如，基站和定位標(biāo)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(wú)大的影響，如離基站或者標(biāo)簽距離很近小于1米，影響就很大。

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