UWB定位在實際應用中,受環(huán)境影響,會存在誤差,那么UWB定位精確度會受那些因素影響呢?
一、基站部署及數(shù)量
UWB基站的部署方式對定位精度的影響,在實際的定位坐標的解算過程中,UWB基站的數(shù)量增多意味著冗余信息的增多,但是UWB定位精度并不會隨著UWB基站的增加而不斷增大,當UWB基站增加到一定數(shù)量后,繼續(xù)增加UWB基站對定位精度的提高并不大。并且UWB基站數(shù)量的增加意味著定位硬件部署成本的加大。因此怎樣在UWB基站數(shù)量和定位精度之間找到平衡,從而合理布設(shè)UWB基站是研究UWB基站布設(shè)對定位精度影響的重點。
二、多路徑效應
UWB超寬帶定位信號在傳播過程中會受到周圍環(huán)境如墻壁、玻璃和桌面等室內(nèi)物品的反射和折射,產(chǎn)生多路徑效應。信號在延遲、幅值和相位等方面的變化,從而產(chǎn)生能量衰減,信噪比下降,導致首達信號并非直達信號,引起測距誤差,定位精度也隨之下降。因此,有效地抑制多路徑效應可以提高定位精度,目前抑制多徑的方法主要有MUSIC、ESPRIT和邊緣檢測等技術(shù)。
三、人體遮擋
人體的主要成分是水,水對UWB無線脈沖信號具有較強的吸收作用,導致UWB信號強度衰減,測距信息存在偏差,影響最終的定位精度。
四、信號穿透減弱
任何信號穿透墻體等實體時都會減弱,UWB也不例外。當UWB穿透普通的磚墻時信號會減弱將近一半左右。因穿透墻體引起的信號傳輸時間的變化也會影響定位精度。
五、NLOS非視距信號傳播
視距傳播(LOS)是保證信號測量結(jié)果準確的首要和前提條件,當移動定位目標和基站之間不能滿足條件時,信號的傳播只能在折射和衍射等非視距條件下完成。此時首達脈沖的時間并不代表TOA的真實值,首達脈沖的方向也不是AOA的真實值,這樣就會造成一定的定位誤差。目前消除非視距誤差的方法主要有Wylie法和相關(guān)消除法。
六、時鐘同步誤差
OA定位算法需要目標節(jié)點與參考節(jié)點之間精確的時間同步,TDOA定位算法需要參考節(jié)點(UWB基站)之間精確的時鐘同步。因此,非精確的時間同步將導致UWB定位系統(tǒng)產(chǎn)生誤差。
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