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湖北隧道UWB定位技术:厘米级高精度定位原理深度解

2019-03-26 admin
     在隧道施工建设中,定位系统在安全管理中的作用越来越突出,普通的定位系统能够达到的定位精度仅能达到米级,是什么技术能够让定位系统达到厘米级的精度呢?以山东德斯赛克自主研发的高精度定位系统来说,目前可运用UWB定位技术,结合高精度设备,将精度提升至厘米级。从UWB定位技术原理来说。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3.1~10.6GHz,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。
 
     UWB定位的主要优势有,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。
 
UWB高精度定位技术优势:
 
     UWB是一种高速、低成本和低功耗新兴无线通信技术。UWB信号是带宽大于500MHz或基带带宽和载波频率的比值大于0.2的脉冲信号(UWBWG,2001),具有很宽的频带范围,FCC规定UWB的频带从3.1GHz~10.6GHz,并限制信号的发射功率在-41dBm以下。
 
由此可见,UWB聚焦在两个领域的应用上,一是符合IEEE802.15.3a标准的短距离高速数据通信,即无线无延迟地传播大量多媒体数据,速率要达到1OOMbit/s-500Mbit/s;另一个是符合IEEE802.15.4a的低速低功率传输,用于室内精确定位,例如工地施工人员的位置发现、化工厂危险源检测、监狱服刑犯人危险行为预测、机器人运动跟踪等。
 
UWB信号的特点说明它在定位上具有低成本、抗多径干扰、穿透能力强的优势,所以可以应用于静止或者移动物体以及人的定位跟踪,能提供十分精确的定位精度。
 
 
 

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