Одна статья для понимания позиционирования триангуляции СШП, TDoA и позиционирования PDoA

С постоянным развитием беспроводных технологий спрос на технологии позиционирования растет с каждым днем. Будь то в помещении или на открытом воздухе, существуют сценарии применения, требующие точного позиционирования. Хотя традиционные технологии позиционирования достигли значительного прогресса, все еще существуют такие проблемы, как низкая точность и восприимчивость к помехам в определенных конкретных сценариях. С развитием сверхширокополосной технологии (СШП) технология позиционирования СШП становится эффективным решением этих проблем.

Сверхширокополосная технология (СШП) — это метод передачи данных путем отправки радиоволн с чрезвычайно короткими импульсами. По сравнению с традиционными узкополосными сигналами, сигналы СШП имеют очень большую полосу пропускания, обычно превышающую 500 МГц в частотном диапазоне. Это позволяет технологии UWB достичь чрезвычайно высокой точности позиционирования и помехоустойчивости.

Триангуляционное позиционирование модуля UWB и TDoA/PDoA.

Понимание того, как работает триангуляционное позиционирование СШП, требует сначала понимания того, что такое позиционирование TDoA и PDoA.

TDoA: Принцип позиционирования TDoA предполагает измерение разницы во времени между поступлением сигнала на разные приемники для определения местоположения метки. Когда сигналы поступают на разные приемники, время их поступления немного различается. Использование этих различий позволяет рассчитать положение тега.

PDoA: Принцип позиционирования PDoA включает измерение разности фаз между приходами сигнала на разные приемники для определения местоположения метки. Разность фаз относится к разнице во времени между пиками и минимумами сигнала. Использование этих разностей фаз позволяет рассчитать положение метки.

В триангуляционном позиционировании модуля СШП «триангуляция» обычно относится к использованию трех модулей СШП в качестве базовых станций для позиционирования. Этот метод называется триангуляцией, поскольку он обычно включает использование трех опорных точек (или модулей СШП) для определения положения метки.

В частности, каждый модуль СШП принимает сигналы, передаваемые меткой, и определяет расстояние до метки на основе времени прибытия (TDoA) или разности фаз (PDoA) сигналов. Эти измерения расстояния затем используются для определения положения метки. Три контрольные точки могут образовывать треугольник, и путем измерения расстояния от метки до каждой контрольной точки можно рассчитать положение внутри треугольника, где может располагаться метка. Однако в некоторых случаях для позиционирования можно использовать более трех модулей СШП. В таких случаях область позиционирования будет представлять собой уже не простой треугольник, а более сложный многоугольник. Тем не менее, основной принцип позиционирования остается прежним: измерение времени прибытия или разности фаз для определения расстояния между меткой и каждой контрольной точкой, а затем использование геометрических связей многоугольника для определения положения метки.

Преимущества триангуляционного позиционирования модуля UWB3000F27 :

Точность локализации: благодаря характеристикам высокой пропускной способности технологии UWB точность позиционирования составляет до 10 см.

Поддержка двунаправленного диапазона: поддерживаются схемы позиционирования TDoA и PDoA.

Скорость передачи данных: Поддерживаемые скорости передачи данных: 850 Кбит/с и 6,8 Мбит/с.

Большое расстояние передачи: при движении на низкой скорости расстояние передачи может достигать 1,5 километров.

Низкое энергопотребление и низкий уровень помех: узкие импульсные сигналы, передаваемые по СШП, имеют низкую плотность энергии, что обычно вызывает минимальные помехи для других систем связи.

Технология триангуляции позиционирования модуля UWB становится одной из самых популярных технологий в области позиционирования благодаря чрезвычайно высокой точности позиционирования, надежной помехоустойчивости и широкому спектру сценариев применения. Считается, что благодаря постоянному развитию технологий и расширению сценариев применения технология триангуляции позиционирования модуля UWB принесет нам больше удобства и сюрпризов в нашей повседневной жизни.