毫米级高精度定位_新纳高精度定位

目录：

• 1、高精度室内定位技术有哪些？
• 2、高精度定位实现方式有哪些？
• 3、UWB定位技术是如何实现精确定位的？
• 4、高精度定位系统功能是如何实现的？
• 5、如何实现理想室内环境下高精度定位

高精度室内定位技术有哪些？

UWB室内定位系统与传统的窄带系统相比，具有穿透力强、功耗低、抗多径效果好、安全性高、系统复杂度低、能提供精确定位精度等优点。因此，UWB室内定位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。例如专注室内定位方案的95POWER（SKYLAB子公司），其自主研发生产的UWB室内定位系统可以达到优于10cm的定位精度。

2.UWB室内定位原理：

跟蓝牙和WIFI定位方法不同，UWB室内定位技术位置信息并不是基于信号强度（RSSI）进行计算，而是通过精确无线信号的发送时刻、接收时刻，并通过算法计算的。UWB无线定位系统要实现精确定位，首先要获取与位置相关的变量信息，建立相应的数学模型，然后根据这些变量和参数以及数学模型来解算目标的坐标。

UWB室内定位技术具有超高的时间分辨率，保证了UWB可以准确地获得待定位目标的时间和角度信息，信号飞行的速度是光速（固定值），所以只要知道飞行时间就可以计算出两个设备的距离，结合角度信息利用三角定位等几何定位方法求得待定位目标的位置信息。

在UWB室内定位技术中应用最广泛的是飞行时间测距法（TOF）和到达时间差法（TDOA）。从定位方式来看均属于多点定位，即确定标签与多个已知坐标点的相对位置关系定位。

高精度定位实现方式有哪些？

超宽带定位系统是目前业界精度最高的商用无线定位系统，可实现较高的实时定位精度与定位容量，通常能够在现实环境中获取高达10cm~20cm的二维定位精度。近年来，美国、加拿大、英国、中国等国家都投入了大量的人力和物力来对相关技术和产品进行研究和开发。

EHIGH恒高UWB精确定位系统采用了宽带窄脉冲通讯技术（时间分辨率极高，使定位误差减小）、多源数据融合（有效提升定位系统的抗干扰能力）以及时间序列信号处理技术（在强多径复杂环境中，提取出首达路径信号），因此可以实现对定位目标的精准定位。

UWB定位技术是如何实现精确定位的？

UWB简介超宽带技术是一种新型的无线通信技术，它通过对具有很陡上升和下降时间的冲激脉冲进行直接调制，使信号具有GHz量级的带宽。它具有对信道衰落不敏感、发射信号功率谱密度低、低截获能力、系统复杂度低、能提供数厘米的定位精度等优点。在早前被用来应用在近距离高速数据传输，近年来国内外开始利用其亚纳秒级超窄脉冲来做近距离精确室内定位。

定位原理

UWB的定位原理和卫星导航定位原理很相似。如下图，天上的卫星坐标为已知，地上的接收设备同时接收到四个卫星信号就能确定自己的位置坐标（平面和高程坐标）。UWB的定位原理就是通过在室内布置4个已知坐标的定位基站，需要定位的人员或者设备携带定位标签，标签按照一定的频率发射脉冲，不断和四个已知位置的基站进行测距，通过一定的算法精确的计算定位标签的位置。

高精度定位系统功能是如何实现的？

从市场需求来说，定位的精度是越高越好，所以，所有的定位技术也在精度方面不断地进行突破，而成本也在产业规模化之后逐渐地降低，“高精度、低成本”的定位方案无疑是未来市场的趋势。本篇SKYLAB君就来为大家简单介绍几款高精度、低成本的室内外定位方案。

基于GNSS定位模块的室外定位方案：

GPS定位，目前市场中GPS定位是最常见的，它信号好、定位精度高、使用范围广，几乎所有需要定位的设备都会优先使用GPS定位。像SKYLAB的GPS模块，在有AGPS或EPO辅助定位的情况下，冷启动速度已经能控制在23s左右了，温启动在2-3s，热启动更是小于1s。北斗定位，北斗定位原理跟GPS是一样的，都是根据天上的卫星来确定当前的位置的。北斗三号性能在北斗二号的基础上，提升了1至2倍的定位精度，建成后的北斗全球导航系统将为民用用户免费提供约10米精度的定位服务、0.2米/秒的测速服务。目前，SKYLAB的北斗模块(多模)的独立定位精度为3M，基于星基增强系统的情况下，定位精度能达到2.5M。

基于UWB技术的高精度室内定位方案：

UWB的定位原理和卫星导航定位原理很相似。如下图，天上的卫星坐标为已知，地上的接收设备同时接收到四个卫星信号就能确定自己的位置坐标（平面和高程坐标）。UWB的定位原理就是通过在室内布置4个已知坐标的定位基站，需要定位的人员或者设备携带定位标签，标签按照一定的频率发射脉冲，不断和四个已知位置的基站进行测距，通过一定的算法精确的计算定位标签的位置。

相比WiFi、蓝牙、红外线等室内定位技术，UWB室内定位具有穿透力强、功耗低、抗多径效果好、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。基于UWB的室内定位方案正在逐步渗透机场、展厅、 写字楼、仓库、地下停车、监狱、军事训练基地等需要使用准确的室内定位信息的应用。

目前，天工测控的室内定位解决方案多以定制开发为主，毕竟各个行业领域的客户应用需求各有不同。如

如何实现理想室内环境下高精度定位

UWB高精度定位技术（厘米级高精度定位，抗干扰能力强）

UWB定位技术利用事先布置好的已知位置的锚节点和桥节点，与新加入的盲节点进行通讯，并利用三角定位或者“指纹”定位方式来确定位置。

UWB定位（超宽带）脉冲信号，由多个传感器采用TDOA和AOA定位算法对标签位置进行分析，多径分辨能力强、精度高，定位精度可达亚米级。

超宽带通信不需要使用传统通信体制中的载波，而是通过发送和接收具有纳秒或纳秒级以下的极窄脉冲来传输数据，因此具有GHz量级的带宽。由于UWB定位技术具有穿透力强、抗多径效果好、安全性高、系统复杂度低、抗干扰能力强、厘米级超高定位精度等优点，前景相当广阔。

要评价一项定位技术如何，可以从高精度、大容量、抗遮挡、低延迟、高刷新率、低功耗等几个维度进行评价。

通过对比各维度的性能指标，发现目前的定位技术精度方面UWB高精度定位技术居于领先，能够得出更优化的行业应用方案。当然，UWB技术基本性能虽然优越，但事实上，具体到应用，需要进行多项技术优化，包括底层定位数据清洗、定位引擎算法优化、同步技术优化处理等，所以可以发现同样是UWB技术，根据不同公司使用的技术手段或算法不同，其性能会差别很大。

例如EHIGH恒高就凭借国内顶尖的电子科大研发团队，依托在移动通信，雷达，微波电路，云计算与大数据处理等专业领域的多年积累，在全球定位芯片巨头decawave高精度定位芯片的基础上，进行软硬结合，研发出了精度更高（±10cm）、容量更大、延迟率更低的UWB高精度定位技术。除了进行UWB技术开发之外，还产业化了恒迹高精度定位无线电产品、恒影人工智能视觉产品以及恒高位置物联网平台，实现与更多的企业合作，一起推动高精度定位产业的发展与成熟。

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