通過在室內(nèi)或者室外布設一定數(shù)量的UWB定位基站,機器人攜帶定位標簽,最終實現(xiàn)機器人的精準定位導航。
UWB室內(nèi)定位技術(shù),可以提供最優(yōu)達2厘米級、一般情況下10厘米以下定位精度,系統(tǒng)定位微基站支持多定位單元擴展,定位微標簽支持刷新率在線調(diào)整功能。系統(tǒng)基于先進的基于無線超窄脈沖波的無線定位原理,抗干擾能力強,系統(tǒng)性能穩(wěn)定可靠,架設簡單,維護方便,適合工業(yè)應用。
1:無線超窄脈沖定位技術(shù)特點
傳統(tǒng)的無線定位系統(tǒng)使用WiFi、藍牙及Zigbee等技術(shù),基于接收信號強度法(RSSI)來對標簽位置進行粗略估計,定位精度低,且容易受到干擾,定位穩(wěn)定性難以適應室內(nèi)應用的要求。UWB基于超窄脈沖技術(shù)的無線定位技術(shù),從根本上解決了這一問題。無線超窄脈沖電磁波,使用脈沖寬度為ns級的無線脈沖信號作為定位載波,是無線定位領(lǐng)域的定位精度最高,性能最為穩(wěn)定的技術(shù)。在頻域上,由于其占用的頻帶較寬(也被稱為超寬帶技術(shù),UWB技術(shù)),且無線功率密度較低,對于其他的無線設備來說相當于噪聲信號,不會對其造成干擾,也加強了自身的抗干擾性。無線定位系統(tǒng)基于超窄脈沖技術(shù),成為國內(nèi)領(lǐng)先的高精度無線定位產(chǎn)品。
2:定位原理
無線定位系統(tǒng)使用先進的超窄脈沖精確測量飛行時間技術(shù),實現(xiàn)了底層的精確測距/計時;結(jié)合位置解算算法,實現(xiàn)了上層的精確定位。其基本原理如下圖所示。
基站位置為已知,標簽發(fā)出無線脈沖,到達每個基站的時間再乘以光速,從而得到標簽到每個基站的距離,再通過算法最終就可以得到標簽的位置.
3:定位系統(tǒng)構(gòu)成無線定位系統(tǒng)的系統(tǒng)架構(gòu)如下圖所示。
系統(tǒng)主要包括定位基站、定位標簽、定位解算服務器、定位解算引擎及POE交換機、網(wǎng)線等網(wǎng)絡設備構(gòu)成。
4:基站布置方法
根據(jù)實際需要,可以實現(xiàn)三維定位,二維定位,一維定位和存在性檢測,基站根據(jù)需要一般布設為正方形,每隔50-200米之間布設一個,原則就是保證需要定位的對象在同一時間發(fā)出的脈沖能夠被任意三個基站接收到,從而才能確定定位標簽的位置.
另外不能讓基站和標簽之間有物體遮擋,避免標簽發(fā)出的信號不能被基站接收到。
產(chǎn)品技術(shù)參數(shù)
產(chǎn)品內(nèi)核:STM32F4或者STM32F105
可視化平臺:windows
三維;LinuxROS
二維PCB
規(guī)格:基站25平方厘米左右;標簽4平方厘米左右
精度(實測):復雜環(huán)境 靜態(tài)1厘米,動態(tài)8厘米;空曠環(huán)境:靜態(tài)1厘米,動態(tài)2厘米
刷新速率:定制(標準版為大于50Hz)
數(shù)據(jù)接口:開放的API,提供RTS三維數(shù)據(jù)
距離:視距范圍100米*100米
通訊協(xié)議:IEEE802.15.4-2011
傳輸速率:最高6.8Mbits/s
天線名稱:貼片式UWB55
其他特點:A.有效減少多徑效應帶來的衰減B.機器學習算法C.非鏈式動態(tài)分布式計算
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