基于时间的UWB定位

测量算法:

  • ToA(Time of Arrival):基站发送信号,目标接收信号,计算时间差,计算距离
  • TDoA(Time Difference of Arrival):
  • AOA(Angle of Arrival)
  • RSS(Received Signal Strength)

常用的是ToA和TDoA。AoA系统太复杂,RSS效果不理想。

位置估计算法:

  • Trilateration: 三边定位
  • Multilateration: 多边定位
  • least-squares: 最小二乘法
  • Taylor-series: 泰勒级数
  • Maximum likelihood: 最大似然估计
  • Extended Kalman Filter: 扩展卡尔曼滤波
  • Unscented Kalman Filter: 无迹卡尔曼滤波
  • Particle Filter: 粒子滤波

基于时间的UWB定位的三种方案

三种拓扑方案:

  • GUULS(GNSS-like unidirectional UWB localization scheme): GNSS类似的单向UWB定位方案
  • IGUULS(inverted GNSS-like unidirectional UWB localization scheme): 反向GNSS类似的单向UWB定位方案
  • BILS(bidirectional UWB localization scheme): 双向UWB定位方案
拓扑类型 GUULS IGUULS BULS
系统配置 类GNSS 反类GNSS 混合两种
测距方式 TDoA TDoA ToA
时钟同步 在基站上需要 在基站上需要 无需
定位方式 仅导航方式 仅跟踪方式 导航和跟踪方式
定位数据 仅在标签上 仅在基站上 在标签和基站上
信号方向 单向 单向 双向
系统能量 非常低
标签数量 不受限 受限 非常受限
基站数量 受限 受限 非常受限
多路复用 无需 需要 需要
UWB信号传输 激活基站 激活标签 激活标签和基站