技術專欄 室內定位不用愁,UWB來拯救!

2021-10-09 10:40:32 字數 1207 閱讀 6592

無人機技術當中,定位是不可或缺的一環,在室外,常常採用gps作為定位技術,但在室內環境中,gps卻無法提供較為精準的定位資料,在室內定位技術方案中,有基於雷射雷達的slam定位建圖技術,基於視覺的slam定位建圖技術,有光流模組結合超聲波感測器的定位技術方案,有動作捕捉系統定位技術方案,這些定位技術方案各有優缺點,在精度,**,穩定性都具有各自的優勢。

今天,我們給大家帶來了號稱「小衛星」的室內定位系統—基於uwb技術的linktrack,與其他技術方案相比,它的精度,穩定性,**都是比較均衡的,是乙個成本不高,但又能提供較好定位效果的技術方案。

提到uwb定位技術,就需要先了解uwb是如何測距的,uwb測距是使用雙向飛行時間法(tw-tof,two way-time of flight ),tof測距方法屬於雙向測距技術,它主要利用訊號在兩個非同步收發機(transceiver)之間往返的飛行時間來測量節點間的距離。節點間的距離能得到,那麼我們就可以進行定位了,uwb定位技術的原理和gps衛星導航定位原理是類似的,都是通過無人機上面的標籤與四個基站之間進行測距,再通過演算法就可以把無人機的位置資料計算出來。

linktrack是一款基於uwb技術的pntc(定位、導航、授時與通訊)區域性定位系統。支援1維、2維、3維定位,1維、2維典型定位精度10cm,第3維典型定位精度30cm;同時支援40個標籤,120個基站定位。支援分布式測距與數傳,實現不受地域限制的集群編隊;支援純數傳模式,頻寬高達3mbps。

使用linktrack進行室內定位時需要注意兩個問題,一是linktrack之間不要有障礙物遮擋,從uwb測距技術原理可以了解到,當兩個點之間不存在直接傳播路徑時,只有訊號的反射和衍射成分能夠到達接收端,此時第乙個到達的脈衝的時間不能代表真實值,存在非視距誤差。二是基站的標定資料一定要準確。

linktrack在使用當中,也是非常方便的,前面提到的標定資料,linktrack提供的軟體可以實現一鍵標定的功能,只需要簡單的幾步操作就可以實現標定資料的寫入。

linktrack接入飛控也是如此,只需將標籤設定為nmea格式,然後將標籤接入飛控就可以直接使用定位資料。

在室內3 x 3公尺的正方形環境中,將基站搭建好後,將裝好linktrack的無人機放置在其中,觀察其中資料,可以發現,無人機在靜態情況下的定位資料精度大概在5cm左右,我們多次測試發現精度基本上都能保持到10cm以內,但需要注意,linktrack的基站之間需要沒有障礙物遮擋、以及基站標定資料要準。

最後,請各位一起來看一下室內定位的效果吧!

230軸距飛機uwb室內定點飛行測試

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