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GPS到UWB定位的变迁

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发表于 2021-2-2 19:05:00 | 显示全部楼层 |阅读模式
万物互联的时代也是数据为王的时代,然而在很多时候,没有对应的位置信息就意味着数据是“杂乱无章”的,可利用的价值就会大大降低。
随着物联网行业这两年的蓬勃发展,定位技术在各种物联网应用场景的需求也大大提升,利用信息化手段告诉用户某一物体的位置信息。最专业的定位系统是全球定位系统(GPS),包括军事、执法、公交调度、出租车调度、物流、策划在内的很多行业都是全球定位系统的用户。全球定位系统精度很高,但是系统比较复杂,对于普通用户而言,基于手机以及基于射频标签的定位技术也可考虑。
定位之王——GPS
GPS是美国从20世纪70年代开始研制的系统,这项历时20年,耗资200亿美元的系统,于1994年建成,系统由24颗位于高空的卫星群提供信息。各个卫星以55°等角均匀地分布在6个轨道面上,并以11小时58分的时间周期环绕地球运转。在每一颗卫星上都载有位置及时间信号。客户端的GPS设备,在地球上任何地方都可以接收到至少5颗卫星的信号。
GPS是一套具有在海、陆、空全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。经过十多年全球众多专业部门的使用表明,GPS具有全天候、高精度、自动化、高效益等显着特点。如今,GPS客户端接收器体积不断缩小,客户端的精确度越来越高,甚至已经出现在一些高端手机、笔记本电脑等电子产品中。
定位新星——UWB
UWB技术是一种传输速率高,发射功率较低,穿透能力较强并且是基于极窄脉冲的无线技术,无载波。正是这些优点,使它在室内定位领域得到了较为精确的结果。超宽带室内定位技术常采用TDOA演示测距定位算法,就是通过信号到达的时间差,通过双曲线交叉来定位的超宽带系统包括产生、发射、接收、处理极窄脉冲信号的无线电系统。而超宽带室内定位系统则包括UWB接收器、UWB参考标签和主动UWB标签。定位过程中由UWB接收器接收标签发射的UWB信号,通过过滤电磁波传输过程中夹杂的各种噪声干扰,得到含有效信息的信号,再通过中央处理单元进行测距定位计算分析。
超宽带可用于室内精确定位,例如战场士兵的位置发现、机器人运动跟踪等。超宽带系统与传统的窄带系统相比,具有穿透力强、功耗低、抗干扰效果好、安全性高、系统复杂度低、能提供精确定位精度等优点。因此,超宽带技术可以应用于室内静止或者移动物体以及人的定位跟踪与导航,且能提供十分精确的定位精度。根据不同公司使用的技术手段或算法不同,精度可保持在0.1 m~0.5 m。

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