UWB室內定位：0維定位、一維定位、二維定位、三維定位
發布日期：2020-04-15 瀏覽次數：1795次

        室內定位系統方案中，UWB定位技術目前應用較多，得益于UWB定位10-30厘米的超高定位精度。

        目前根據使用場景的不同，UWB定位系統的定位維度分為以下4種：0維定位、一維定位、二維定位、三維定位，下面95POWER小編分別介紹下4種定位維度的特征和應用。

（一）0維室內定位

        0維室內定位常用于存在性檢測，常見的應用場景是長時間監測人員是否在一個房間內，如下圖所示，人員消失離開即會報警。

        0維室內定位系統硬件方面通常只需要一個UWB基站和UWB標簽即可實現，UWB標簽和基站之間相互通信，再通過和后臺的交互實現人員的存在性監測、報警等功能。

（二）一維定位

        UWB定位的一維定位的典型應用場景是巷道、管廊、隧道等狹長定位區域的人員、物品、車輛定位，只需要定位目標在這個巷道的實時相對位置，如下圖所示。由于寬度不大，在做室內定位的時候一般會忽略巷道的寬度。

        一維定位中，通常需要多個UWB基站按照隧道走向來部署，也要考慮隧道拐角，在拐角處要多部署UWB基站，確保無死角覆蓋。

        在這種模式下，可以采用UWB基站時間同步的方式實現一維定位。

（三）二維定位

        UWB定位系統中的二維定位即是二維平面定位，需要確定在空間平面的X、Y 坐標。此種定位一般分以下兩種情況。

1 類似于道路的偽二維定位

        和一維定位類似，但采用UWB測距的方式來實現目標定位功能。通過標簽離UWB基站的距離，計算標簽的位置。由于定位場景的特殊性，可以計算出UWB標簽的最終位置。

2 標準的二維定位

        標準的二維定位要求UWB基站、UWB標簽都在同一個平面內，如下圖所示。

        通過3個以上的UWB基站，在一個標準的二維平面內確定UWB標簽的實時位置，可以測得UWB標簽的實時二維坐標。

3 含有“垂直投影”的二維定位

        在二維定位的UWB定位系統中，由于只有兩個維度的坐標，需要關注“垂直投影”帶來的誤差。如下圖所以：

        上圖中UWB基站4 和其他基站不在同一個平面上，若做測距，得到的是UWB標簽和基站4的斜邊的距離，需要通過投影到平面的原理在定位算法上進行計算補償。

（四）三維定位

        使用UWB定位系統對目標做三維定位，需要求出被定位目標的XYZ三維坐標，如下圖所示。

        基站部署：在UWB基站架設的時候，需要特別拉開Z軸UWB基站的高度差，以確保在Z 軸上的精確度。

        基站數量：若用UWB測距的方式來實現定位的話，只需要三個UWB基站就可以完成三維定位；若是采用TDOA定位算法，則必須四個以上基站才能完成目標的三維定位。

        以上就是UWB定位的0維、一維、二維和三維定位總結。

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