UWB室内定位基础定位原理
2021年10月29日
UWB室内定位基础定位原理
UWB定位技术的基础是利用UWB进行通信，度量目标之间的电磁波传输时间，通 常使用的是T0A(Time of Arrival,电磁波达到时间）或者T0F(Time of Flight,电磁波飞 行时间）以及T0DA(达到时间差)技术，然后测量出目标之间的距离。目前UWB技术已经可以 实现最高精度达到厘米级的室内定位，而分米级别的定位产品已经在逐步推广，但是目前 所有的UWB技术定位精度以及其它基于T0A/T0F/TD0A的定位技术都不能保证使用精度，其 中一个重要原因就是天线的群延迟。
T0A/T0F/TD0A技术必须度量的是目标之间的电波传输 时间，而电磁波必须要经过发射天线发射到空中，然后由接收天线获取。电磁波在空中的传 输速度是比较稳定的，而在天线中的传输情况却比较复杂，由于电磁波从天线的各个方向 向外辐射，而在各个方向上的延迟时间是不同的，而实际上无法保证在通信或者定位过程 中，两个目标天线之间的方向关系一直保持不变，正因如此，测得的两个目标之间的距离始 终有一个因为天线的各个方向的群延迟不同而造成的误差，这个误差看起来是一种系统误 差，但是却因为其误差量不唯一而无法直接消除。
通常来说，UWB室内定位技术天线的群延迟在各个方向 上的差异大概有几十ps到几 ns，而因此给距离测量带来的误差就有几个厘米到几十厘米， 进一步的，根据误差传播原理，这个测距误差带给最后定位误差通常会大于测距误差(一般 来说，定位误差的量值是测距误差的万倍）。
这个技术障碍是限制UWB室内定位技术实用化 的一个重要因素，它所体现出来的是，很多产品在实验室里的测距精度很高，但是实用的时 候却误差很大，原因是实验室的测试条件是要求两个测距目标的天线方向保持一致，而实际中这个条件无法满足。
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