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TWR主动和被动定位系统介绍,UWB定位技术
发布日期:2024-05-22 浏览次数:18

  TWR定位系统是一种常见的测距定位技术,通过多个节点之间进行交互和距离测量,可以利用几何原理等进一步确定各个节点的位置坐标,TWR定位系统具有一定的精度和可靠性,在一些特定场景如室内定位、无线传感器网络定位等方面有应用。


TWR主动定位系统


  TWR主动定位系统架构包括:UWB基站、UWB标签

UWB基站VDU2506(远距离)

UWB基站VDU2506(远距离)


  (1)UWB基站:安装在需要定位的机器人或其他设备上。基站发射UWB信号,与已知坐标的标签相互测距,通过基站定位算法解算,实现基站自身的定位。


  (2)UWB标签:TWR主动定位系统要求预先在定位区域安装好UWB定位标签。UWB基站通过UWB信号和标签进行通信,实现定位UWB基站的功能。


  TWR主动定位,由可移动基站以轮询方式对静止的标签逐个测距。基站发送测距请求,随即接收到标签的回复即可计算出两两间的距离。基站在该轮测距完成后,将标签ID与与之对应的距离发送给STM32F4,由STM32F4进行坐标计算或者距离滤波校准,并以USB接口输出计算结果。


  TWR主动定位系统适用于机器人运动轨迹自动校准场景。4个UWB标签即可组成基本的UWB定位系统,标签不需要联网和时间同步,只要供电即可实现稳定的高精度二维定位,故定位系统硬件部署成本将被极大程度的降低。


TWR被动定位系统

  TWR被动定位系统于TDOA类似,基站和标签之间测距后,由基站上传距离信息给后台复位器,服务器来解析位置信息。

UWB定位基站VDU2501(室内型)

UWB定位基站VDU2501(室内型)



  TWR定位系统优势在于基站和工卡,基站之间都不需要时间同步。而且TWR测距的距离相比于TDOA接收距离要远很多,可以实现公里级的测距。TWR定位系统架构分为四层,分别为对象层、采集层、处理层和展现层。


  (1)对象层包括人、物、地、事,即被监管人员和物品,通过定位电子标获取实时位置,如果报警可以联动视频等。


  (2)采集层的定位电子手环、定位卡片、物品标签作为无线数据发射模块佩戴在人员身上或固定在物品上,作为数据采集最前端可定时发送定位数据;定位基站、感知设备、网络设备等负责实时上传电子手环、定位卡片、物品标签的信息数据到处理层进行位置运算、数据分析等。


  (3)业务层包含定位引擎服务器、数据服务器、业务服务器,服务器负责位置运算、数据分析、数据审核等工作。


  (4)展示层B/S架构,佩戴电子手环或定位卡片后,可通过客户端实现人员和物品当前位置在定位地图上的图形化位置展现。系统定位数据的初始化、业务流程管理、用户管理、数据查询等均通过浏览器实现。

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