UWB室内定位：0维定位、一维定位、二维定位、三维定位
发布日期：2020-04-15 浏览次数：1713次

        室内定位系统方案中，UWB定位技术目前应用较多，得益于UWB定位10-30厘米的超高定位精度。

        目前根据使用场景的不同，UWB定位系统的定位维度分为以下4种：0维定位、一维定位、二维定位、三维定位，下面95POWER小编分别介绍下4种定位维度的特征和应用。

（一）0维室内定位

        0维室内定位常用于存在性检测，常见的应用场景是长时间监测人员是否在一个房间内，如下图所示，人员消失离开即会报警。

        0维室内定位系统硬件方面通常只需要一个UWB基站和UWB标签即可实现，UWB标签和基站之间相互通信，再通过和后台的交互实现人员的存在性监测、报警等功能。

（二）一维定位

        UWB定位的一维定位的典型应用场景是巷道、管廊、隧道等狭长定位区域的人员、物品、车辆定位，只需要定位目标在这个巷道的实时相对位置，如下图所示。由于宽度不大，在做室内定位的时候一般会忽略巷道的宽度。

        一维定位中，通常需要多个UWB基站按照隧道走向来部署，也要考虑隧道拐角，在拐角处要多部署UWB基站，确保无死角覆盖。

        在这种模式下，可以采用UWB基站时间同步的方式实现一维定位。

（三）二维定位

        UWB定位系统中的二维定位即是二维平面定位，需要确定在空间平面的X、Y 坐标。此种定位一般分以下两种情况。

1 类似于道路的伪二维定位

        和一维定位类似，但采用UWB测距的方式来实现目标定位功能。通过标签离UWB基站的距离，计算标签的位置。由于定位场景的特殊性，可以计算出UWB标签的最终位置。

2 标准的二维定位

        标准的二维定位要求UWB基站、UWB标签都在同一个平面内，如下图所示。

        通过3个以上的UWB基站，在一个标准的二维平面内确定UWB标签的实时位置，可以测得UWB标签的实时二维坐标。

3 含有“垂直投影”的二维定位

        在二维定位的UWB定位系统中，由于只有两个维度的坐标，需要关注“垂直投影”带来的误差。如下图所以：

        上图中UWB基站4 和其他基站不在同一个平面上，若做测距，得到的是UWB标签和基站4的斜边的距离，需要通过投影到平面的原理在定位算法上进行计算补偿。

（四）三维定位

        使用UWB定位系统对目标做三维定位，需要求出被定位目标的XYZ三维坐标，如下图所示。

        基站部署：在UWB基站架设的时候，需要特别拉开Z轴UWB基站的高度差，以确保在Z 轴上的精确度。

        基站数量：若用UWB测距的方式来实现定位的话，只需要三个UWB基站就可以完成三维定位；若是采用TDOA定位算法，则必须四个以上基站才能完成目标的三维定位。

        以上就是UWB定位的0维、一维、二维和三维定位总结。

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