人員定位30cm精確定位
隨著科技的發(fā)展與進(jìn)步，衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GPS）已經(jīng)可以在室外提供穩(wěn)定、精確的定位導(dǎo)航服務(wù)，但在室內(nèi)或者有障礙物遮擋情況下,GPS因其信號(hào)穿透能力較差而無(wú)法實(shí)現(xiàn)精確的室內(nèi)定位服務(wù)，因此室內(nèi)定位成為定位導(dǎo)航領(lǐng)域里的“后一公里“問(wèn)題。再加上近年來(lái)短距離無(wú)線通信和移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展催生了市場(chǎng)對(duì)高精度室內(nèi)定位的強(qiáng)烈需求，所以，如何實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定、可靠的室內(nèi)定位逐漸成為行業(yè)內(nèi)關(guān)注的
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人員定位30cm精確定位
為解決室內(nèi)定位這一難題，國(guó)內(nèi)外研究人員嘗試了紅外傳播技術(shù)、WLAN技術(shù)、超聲波技術(shù)射頻識(shí)別技術(shù)（RFID）、藍(lán)牙技術(shù)、Zig一 Bee技術(shù)等。但受限于作用距離、交互性能、定位精度、抗*力、功耗以及成本等條件，這些室內(nèi)定位技術(shù)都沒(méi)能廣泛推廣應(yīng)用開(kāi)來(lái)。超寬帶（UWB）技術(shù)是一種無(wú)載波通信技術(shù)，其具有的抗*力能強(qiáng)、安全性好、穿透能力強(qiáng)、傳輸速率高、系統(tǒng)容量大以及功耗非常低等優(yōu)點(diǎn)使其為室內(nèi)定位技術(shù)提供了另一種可能。
如圖1所示，小UWB定位系統(tǒng)主要由標(biāo)簽節(jié)點(diǎn)（Tag）、定位基站（anchor）和服務(wù)器（含定位軟件）組成，其中標(biāo)簽節(jié)點(diǎn)由被定位者攜帶其位置是未知的，定位基站與服務(wù)器相連，定位基站的位置固定且已知。定位基站每隔一定時(shí)間服務(wù)器發(fā)送其檢測(cè)到的標(biāo)簽節(jié)點(diǎn)定位信號(hào)，服務(wù)器收到信號(hào)后經(jīng)過(guò)處理通過(guò)定位算法就可以得出標(biāo)簽節(jié)點(diǎn)的位置。按照測(cè)量參數(shù)的不同，UWB的定位方法可以分為接收信號(hào)強(qiáng)度法（RSSI)、到達(dá)角度法（AOA）、到達(dá)時(shí)間法（TOF）和到達(dá)時(shí)間差法（TDOA）等。
人員定位30cm精確定位
下面介紹下TDOA的算法
TDOA定位算法是利用不同參考節(jié)點(diǎn)接收到的同一標(biāo)簽節(jié)點(diǎn)的定位信號(hào)的時(shí)間差來(lái)計(jì)算標(biāo)簽節(jié)點(diǎn)到不同參考節(jié)點(diǎn)的距離差d, 由此可以得出參考節(jié)點(diǎn)間的雙曲線，雙曲線的交點(diǎn)即為標(biāo)簽節(jié)點(diǎn)的位置如圖2所示。
圖中Re照= 1、2、3）為位置固定且已知的參考節(jié)點(diǎn)，x（x，y）為位置待測(cè)標(biāo)簽節(jié)點(diǎn)，設(shè)Refi坐標(biāo)分別為氣，YD，根據(jù)參考節(jié)點(diǎn)傳回的時(shí)間差A(yù)t建立距離方程組：
因?yàn)楦鲄⒖脊?jié)點(diǎn)的位置信息是書(shū)籍的，故解（3-2）式即可得到待測(cè)節(jié)點(diǎn)的位置信息，這種方法是基于TOA算法的改進(jìn)，但其對(duì)各參考節(jié)點(diǎn)的時(shí)間要求嚴(yán)格同步，為提高定位精度也可先利用不同參考節(jié)點(diǎn)收到的信號(hào)進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算來(lái)獲取TDOA值，再進(jìn)行定位計(jì)算。
基于UWB技術(shù)研發(fā)的定位基站和定標(biāo)簽設(shè)備
