在定位技术领域,UWB 以高精度著称,但实际应用中,其精度表现差异显著,这背后的原因值得探究。 测距算法:TOF 算法靠测量信号飞行时间算距离,对时钟精度要求极高,哪怕纳秒级误差,乘以光速后也会致距离计算偏差。TDOA 算法利用多个基站接收信号的时间差定位,对基站间同步要求高,定位精度可达厘米级,能满足多数室内场景。 硬件性能:高精度定位依赖高精度时钟测信号时间。高端 UWB 设备用高精度晶振或原子钟,测量更准,普通设备时钟精度低,误差大。天线设计也很关键,优质天线聚焦和接收信号能力强,信号衰减和干扰少,精度更高,不同设备天线工艺不同,精度也有别。 环境因素:实体墙、钢板等遮挡物严重衰减、阻挡 UWB 信号。一堵墙可使信号衰减 60 - 70%,误差增约 30 厘米,多堵墙或钢板遮挡甚至让定位失效。信号传播遇周围物体反射折射,产生多径效应,使信号延迟、幅值相位变化,能量衰减、信噪比下降,测距误差增大。人体富含水分,吸收信号致强度衰减、测距偏差,如标签贴近胸口就影响精度。 系统部署:基站数量、位置和分布密度直接影响定位精度。开阔空间基站少也能有好效果,但复杂室内或大型区域需更多基站。另外,基站和标签安装精度不够,如基站不垂直、标签佩戴不准,会造成信号传输和接收偏差。 数据处理:先进滤波算法能融合历史和当前测量信息,去除噪声,提高精度,如卡尔曼滤波。而简单滤波算法效果差。不同厂商定位算法和优化策略不同,应对复杂环境的能力有别,精度也随之不同。 综上所述,UWB 技术精度差异受多种因素综合影响,在实际应用中,需综合考量各方面因素,以实现更精准的定位。 |
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