UWB定位在实际应用中,受环境影响,会存在误差,那么UWB定位精确度会受那些因素影响呢?
一、基站部署及数量
UWB基站的部署方式对定位精度的影响,在实际的定位坐标的解算过程中,UWB基站的数量增多意味着冗余信息的增多,但是UWB定位精度并不会随着UWB基站的增加而不断增大,当UWB基站增加到一定数量后,继续增加UWB基站对定位精度的提高并不大。并且UWB基站数量的增加意味着定位硬件部署成本的加大。因此怎样在UWB基站数量和定位精度之间找到平衡,从而合理布设UWB基站是研究UWB基站布设对定位精度影响的重点。
二、多路径效应
UWB超宽带定位信号在传播过程中会受到周围环境如墙壁、玻璃和桌面等室内物品的反射和折射,产生多路径效应。信号在延迟、幅值和相位等方面的变化,从而产生能量衰减,信噪比下降,导致首达信号并非直达信号,引起测距误差,定位精度也随之下降。因此,有效地抑制多路径效应可以提高定位精度,目前抑制多径的方法主要有MUSIC、ESPRIT和边缘检测等技术。
三、人体遮挡
人体的主要成分是水,水对UWB无线脉冲信号具有较强的吸收作用,导致UWB信号强度衰减,测距信息存在偏差,影响最终的定位精度。
四、信号穿透减弱
任何信号穿透墙体等实体时都会减弱,UWB也不例外。当UWB穿透普通的砖墙时信号会减弱将近一半左右。因穿透墙体引起的信号传输时间的变化也会影响定位精度。
五、NLOS非视距信号传播
视距传播(LOS)是保证信号测量结果准确的首要和前提条件,当移动定位目标和基站之间不能满足条件时,信号的传播只能在折射和衍射等非视距条件下完成。此时首达脉冲的时间并不代表TOA的真实值,首达脉冲的方向也不是AOA的真实值,这样就会造成一定的定位误差。目前消除非视距误差的方法主要有Wylie法和相关消除法。
六、时钟同步误差
OA定位算法需要目标节点与参考节点之间精确的时间同步,TDOA定位算法需要参考节点(UWB基站)之间精确的时钟同步。因此,非精确的时间同步将导致UWB定位系统产生误差。
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