TWR主動和被動定位系統介紹,UWB定位技術
發布日期：2024-05-22 瀏覽次數：213次
TWR定位系統是一種常見的測距定位技術，通過多個節點之間進行交互和距離測量，可以利用幾何原理等進一步確定各個節點的位置坐標，TWR定位系統具有一定的精度和可靠性，在一些特定場景如室內定位、無線傳感器網絡定位等方面有應用。
TWR主動定位系統
TWR主動定位系統架構包括:UWB基站、UWB標簽。
(1)UWB基站:安裝在需要定位的機器人或其他設備上。基站發射UWB信號，與已知坐標的標簽相互測距，通過基站定位算法解算，實現基站自身的定位。
(2)UWB標簽:TWR主動定位系統要求預先在定位區域安裝好UWB定位標簽。UWB基站通過UWB信號和標簽進行通信，實現定位UWB基站的功能。
TWR主動定位，由可移動基站以輪詢方式對靜止的標簽逐個測距。基站發送測距請求，隨即接收到標簽的回復即可計算出兩兩間的距離。基站在該輪測距完成后，將標簽ID與與之對應的距離發送給STM32F4，由STM32F4進行坐標計算或者距離濾波校準，并以USB接口輸出計算結果。
TWR主動定位系統適用于機器人運動軌跡自動校準場景。4個UWB標簽即可組成基本的UWB定位系統，標簽不需要聯網和時間同步，只要供電即可實現穩定的高精度二維定位，故定位系統硬件部署成本將被極大程度的降低。
TWR被動定位系統
TWR被動定位系統于TDOA類似，基站和標簽之間測距后，由基站上傳距離信息給后臺復位器，服務器來解析位置信息。
TWR定位系統優勢在于基站和工卡，基站之間都不需要時間同步。而且TWR測距的距離相比于TDOA接收距離要遠很多，可以實現公里級的測距。TWR定位系統架構分為四層，分別為對象層、采集層、處理層和展現層。
(1)對象層包括人、物、地、事，即被監管人員和物品，通過定位電子標獲取實時位置，如果報警可以聯動視頻等。
(2)采集層的定位電子手環、定位卡片、物品標簽作為無線數據發射模塊佩戴在人員身上或固定在物品上，作為數據采集最前端可定時發送定位數據;定位基站、感知設備、網絡設備等負責實時上傳電子手環、定位卡片、物品標簽的信息數據到處理層進行位置運算、數據分析等。
(3)業務層包含定位引擎服務器、數據服務器、業務服務器，服務器負責位置運算、數據分析、數據審核等工作。
(4)展示層B/S架構，佩戴電子手環或定位卡片后，可通過客戶端實現人員和物品當前位置在定位地圖上的圖形化位置展現。系統定位數據的初始化、業務流程管理、用戶管理、數據查詢等均通過瀏覽器實現。
