TWR主動(dòng)和被動(dòng)定位系統(tǒng)介紹,UWB定位技術(shù)
發(fā)布日期：2024-05-22 瀏覽次數(shù)：213次

　　TWR定位系統(tǒng)是一種常見的測距定位技術(shù)，通過多個(gè)節(jié)點(diǎn)之間進(jìn)行交互和距離測量，可以利用幾何原理等進(jìn)一步確定各個(gè)節(jié)點(diǎn)的位置坐標(biāo)，TWR定位系統(tǒng)具有一定的精度和可靠性，在一些特定場景如室內(nèi)定位、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位等方面有應(yīng)用。

TWR主動(dòng)定位系統(tǒng)

　　TWR主動(dòng)定位系統(tǒng)架構(gòu)包括:UWB基站、UWB標(biāo)簽。

UWB基站VDU2506（遠(yuǎn)距離）

　　(1)UWB基站:安裝在需要定位的機(jī)器人或其他設(shè)備上。基站發(fā)射UWB信號，與已知坐標(biāo)的標(biāo)簽相互測距，通過基站定位算法解算，實(shí)現(xiàn)基站自身的定位。

　　(2)UWB標(biāo)簽:TWR主動(dòng)定位系統(tǒng)要求預(yù)先在定位區(qū)域安裝好UWB定位標(biāo)簽。UWB基站通過UWB信號和標(biāo)簽進(jìn)行通信，實(shí)現(xiàn)定位UWB基站的功能。

　　TWR主動(dòng)定位，由可移動(dòng)基站以輪詢方式對靜止的標(biāo)簽逐個(gè)測距。基站發(fā)送測距請求，隨即接收到標(biāo)簽的回復(fù)即可計(jì)算出兩兩間的距離。基站在該輪測距完成后，將標(biāo)簽ID與與之對應(yīng)的距離發(fā)送給STM32F4，由STM32F4進(jìn)行坐標(biāo)計(jì)算或者距離濾波校準(zhǔn)，并以USB接口輸出計(jì)算結(jié)果。

　　TWR主動(dòng)定位系統(tǒng)適用于機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌跡自動(dòng)校準(zhǔn)場景。4個(gè)UWB標(biāo)簽即可組成基本的UWB定位系統(tǒng)，標(biāo)簽不需要聯(lián)網(wǎng)和時(shí)間同步，只要供電即可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的高精度二維定位，故定位系統(tǒng)硬件部署成本將被極大程度的降低。

TWR被動(dòng)定位系統(tǒng)

　　TWR被動(dòng)定位系統(tǒng)于TDOA類似，基站和標(biāo)簽之間測距后，由基站上傳距離信息給后臺復(fù)位器，服務(wù)器來解析位置信息。

UWB定位基站VDU2501（室內(nèi)型）

　　TWR定位系統(tǒng)優(yōu)勢在于基站和工卡，基站之間都不需要時(shí)間同步。而且TWR測距的距離相比于TDOA接收距離要遠(yuǎn)很多，可以實(shí)現(xiàn)公里級的測距。TWR定位系統(tǒng)架構(gòu)分為四層，分別為對象層、采集層、處理層和展現(xiàn)層。

　　(1)對象層包括人、物、地、事，即被監(jiān)管人員和物品，通過定位電子標(biāo)獲取實(shí)時(shí)位置，如果報(bào)警可以聯(lián)動(dòng)視頻等。

　　(2)采集層的定位電子手環(huán)、定位卡片、物品標(biāo)簽作為無線數(shù)據(jù)發(fā)射模塊佩戴在人員身上或固定在物品上，作為數(shù)據(jù)采集最前端可定時(shí)發(fā)送定位數(shù)據(jù);定位基站、感知設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)上傳電子手環(huán)、定位卡片、物品標(biāo)簽的信息數(shù)據(jù)到處理層進(jìn)行位置運(yùn)算、數(shù)據(jù)分析等。

　　(3)業(yè)務(wù)層包含定位引擎服務(wù)器、數(shù)據(jù)服務(wù)器、業(yè)務(wù)服務(wù)器，服務(wù)器負(fù)責(zé)位置運(yùn)算、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)審核等工作。

　　(4)展示層B/S架構(gòu)，佩戴電子手環(huán)或定位卡片后，可通過客戶端實(shí)現(xiàn)人員和物品當(dāng)前位置在定位地圖上的圖形化位置展現(xiàn)。系統(tǒng)定位數(shù)據(jù)的初始化、業(yè)務(wù)流程管理、用戶管理、數(shù)據(jù)查詢等均通過瀏覽器實(shí)現(xiàn)。