UWB室内定位系统整体解决的方案介绍.doc

UWB 室内定位系统 公司简介 成都恒高科技有限公司，致力于高精度无线定位技术与视觉图像处理技术，打造两者相结合的 “四维高精度定位系统” 。该系统包含传统意义的无线电三维空间合作式定位安防，并辅以视觉定位、视频联动的非合作式定位监管。 恒高旨在为客户提供全方位定位安防监管， 以保障客户的人员物资安全。 恒高结合定位及视觉数据， 精准分析企业客户的人员行为， 规范人员作业方式。 在保障安全的同时，提升作业效率，为客户提供了丰厚的利润价值。 恒高拥有多个行业的系统解决方案， 已实施于大型基建工地， 石油化工，电力电网，养老院，监狱，并积极跟进智能社区，政府机关，机器人导航，旅游， 停车场等等。恒高还在不断挖掘高精度定位系统的潜力，以期为更多行业服务。 让每一个位置，每一张图像都发挥价值。 UWB 无线定位 2.1 系统方案 2.1.1 定位概念 2.1.1.1UWB 技术原理 超宽带（ Ultra Wide-Band， UWB ）是一种新型的无线通信技术，根据美国 联邦通信委员会的规范， UWB 的工作频带为 ~，系统 -10dB 带宽与系统中心频率 之比大于 20%或系统带宽至少为 500MHz 。UWB 信号的发生可通过发射时间极 短（如 2ns）的窄脉冲（如二次高斯脉冲）通过微分或混频等上变频方式调制到 UWB 工作频段实现。 超宽带的主要优势有，低功耗、对信道衰落（如多径、非视距等信道）不敏 感、抗干扰能力强、不会对同一环境下的其他设备产生干扰、穿透性较强（能在 穿透一堵砖墙的环境进行定位），具有很高的定位准确度和定位精度。 2.1.1.2UWB-TDOA 定位原理 该技术采用 TDOA （到达时间差原理），利用 UWB 技术测得定位标签相对 和定位容量。 恒高四维定位 TM 系统产品即使用 UWB-TDOA 技术实现了高精度、 高动态、 高容量、低功耗的定位系统。 2.1.1.3 定位制式 定位制式分为跟踪定位和导航定位。 跟踪定位指被定位对象不是位置的直接 使用者，而是由监管后台直接使用位置信息； 导航定位指被定位对象是位置的直 接使用者，如果监管后台需要使用位置信息， 可以由被定位对象将位置信息传输 给监管后台。 UWB-TDOA 定位方法分为下行 TDOA 定位和上行 TDOA 定位。下行 TDOA 定位指由定位基站发射 UWB 定位信号，定位标签接收 UWB 定位信号的定位方法；上行 TDOA 定位指由定位标签发射 UWB 定位信号，定位基站接收 UWB 定位信号的定位方法。 下行 TDOA 定位可以实现跟踪定位和导航定位， 上行 TDOA 定位可以实现跟踪定位。下行 TDOA 定位和上行 TDOA 定位的特点对比见下表1， 表 1 下行 TDOA 与上行 TDOA 定位方法对比 定位标签容量 下行 TDOA 上行 TDOA 定位动态 下行 TDOA 上行 TDOA 定位标签功耗 下行 TDOA 上行 TDOA 定位基站功耗  下行  TDOA   上行  TDOA 恒高四维定位  TM 系统产品的不同系列分别支持下行  TDOA  定位及上行 2.1.1.5UWB-TDOA 的关键技术——同步 高精度的定位不仅需要高精度的时间测量技术，还需要稳定可靠的基准时间，由于晶振、锁相环等模拟电路的不确定性，需要高精度的同步技术解决 UWB-TDOA 定位中的频率同步和时间同步问题。通俗地讲，时间同步类似于将两块手表的时刻调整到相同时刻， 但是由于两块手表机械的差异性导致的运行快 慢会使两块表运行一段时间后出现偏差， 此即需要频率同步来解决。 目前同步技术分为有线同步和无线同步两种， 有线同步指使用光纤、 网线等线缆将定位基站直接相互连接或接入同步控制器实现定位基站之间的同步； 无线同步指通过无线电实现定位基站之间的同步。 通常有线同步精度较无线同步高， 而由于有线同步需要额外铺设线缆导致有线同步成本较无线同步高。 恒高 H1006 无线同步技术深入无线电发射接收链路导致不同步的因素本质， 使无线同步达到有线同步相同的定位精度。基于此同步技术，恒高四维定位 TM 系统产品实现了性价比的最优化。 2.1.1.6UWB-TDOA 定位系统架构 应用层 服务层 传输层 感知层  系统应用软件 应用层对外接口软件 (SDK) 定位引擎软件 对内接口软件 互联网 局域网 网络层 系统管理软件 对外接口软件 通信信道 无线传输网 (WIFI) （有线 ) 有线传输网 (以太网 ) 通信信道 通信信道 通信信道 通信信道 （WIFI) （WIFI) （POE) （POE) 定位基站 定位基站 通信基站 定位基站 定位基站 通信基站 定位信道 通信信道 定位信道 通信信道 （UWB) （Zig