文章导读:
有了解的帮忙介绍室内定位系统用哪个品牌的精度比较高?
室内定位系统的话,要精度比较高的就是UWB室内定位系统比较合适了,定位精度10-30cm,依赖于UWB超宽带的大容量、抗遮挡、低延迟、高刷新率、低功耗等优势特性,在室内高精度应用中,UWB俨然已经成为首选。
厘米级UWB高精度室内定位方案:UWB的定位原理和卫星导航定位原理很相似。UWB的定位原理是通过在室内布置4个已知坐标的UWB定位基站,需要定位的人员或者设备携带定位标签,标签按照一定的频率发射脉冲,不断和四个已知位置的基站进行测距,通过TDOA算法精确的计算定位标签的位置。能够满足隧道、监狱、化工、工厂、煤矿、工地、电厂、养老、展馆、整车、机房、机场等高精度室内定位需求。
UWB技术特点⊙频带为3.1-10.6GHz,带宽大于500MHz;⊙时域上表现为时间极短(<2nS)的脉冲;⊙与其它无线设备共存性好;⊙功耗低,发射占空比低;⊙对信道衰落不敏感;⊙穿透性强,定位精度高。UWB基本参数⊙符合IEEE 802.15.4-2011 UWB协议;⊙支持4 RF频段(3.5GHZ to 6.5GHz);⊙发送输出功率可以通过软件设置;⊙符合FCCETSI UWB 频谱屏蔽;⊙低功耗;⊙数据速率为110kbps,850kbps,6.8Mbps;⊙最大包长尾1023bytes,满足高速率传输的应用;⊙集成MAC;⊙支持双向测距和TDOA(到达时间差)。UWB演示
UWB应用UWB定位主要应用场景有:电子围栏、FOLLOW ME、机器人定位、工厂人员/物资定位、监狱犯人定位、养老院老人定位、隧道/管廊施工人员定位、发电站定位等需要使用厘米级高精度室内定位信息的应用。更多UWB定位的应用请持续关注SKYLAB95POWER,我们会不定期推出应用方案,敬请期待!
什么是室内高精度定位
室内高精度定位系统采用UWB定位技术,通过TDOA到达时间差的算法实现三维定位,定位精度优于30cm,单区域支持多于1000张/秒的定位标签,精度高,容量大,也就是我们常说的UWB超宽带定位。
UWB定位应用:
UWB的定位原理和卫星导航定位原理很相似。如下图,天上的卫星坐标为已知,地上的接收设备同时接收到四个卫星信号就能确定自己的位置坐标(平面和高程坐标)。UWB的定位原理就是通过在室内布置4个已知坐标的定位基站,需要定位的人员或者设备携带定位标签,标签按照一定的频率发射脉冲,不断和四个已知位置的基站进行测距,通过一定的算法精确的计算定位标签的位置。
UWB定位的主要优势有,低功耗、对信道衰落(如多径、非视距等信道)不敏感、抗干扰能力强、不会对同一环境下的其他设备产生干扰、穿透性较强(能在穿透一堵砖墙的环境进行定位),具有很高的定位准确度和定位精度。
基于UWB的室内定位方案正在逐步渗透机场、展厅、
写字楼、仓库、地下停车、监狱、军事训练基地等需要使用准确的室内定位信息的应用。
延伸阅读:高精度定位为什么更倾向于UWB?
首先其他定位技术可以达到的定位精度有限,即使能达到UWB定位技术同样的定位精度,其系统的复杂程度和成本也太高。
其次,像RFID、ibeacon虽然在定位上有很多场景可做,但现在已经有很多企业都在做了。而UWB是一种比较新的技术,有很多优势,也有很多潜在的应用市场尚待开发。
SKYLAB
UWB室内定位方案采用先进的软件和硬件来定位、跟踪和管理高价值、设备和人员,最大限度提供使用率。
高精度定位怎么实现
从市场需求来说,定位的精度是越高越好,所以,所有的定位技术也在精度方面不断地进行突破,而成本也在产业规模化之后逐渐地降低,“高精度、低成本”的定位方案无疑是未来市场的趋势。本篇SKYLAB君就来为大家简单介绍几款高精度、低成本的室内外定位方案。
基于GNSS定位模块的室外定位方案:
基于GNSS定位模块的高精度室外定位方案
为满足物联网产业链中不断增长的高精度室外位置服务需求,SKYLAB GNSS软件、硬件研发团队创新推出了两款高性能、小尺寸的高精度定位模块SKG12UR和高精度G-Mouse SKM2101MR,内置RTK算法,配合全国北斗增强网的高精度定位服务,GPS/BDS/GLONASS多系统的联动模式,可以通过对观测值各项误差精密建模、估计及消除,可最终实现实时厘米级精度定位。
高精度定位模块SKG12UR和高精度G-Mouse SKM2101MR主要用于高精度位置信息服务,尤其是对精度要求比较高的特定行业,如:智能交通汽车无人驾驶、精准农业农机无人驾驶、无人机应用、机器人割草机应用、共享单车监管应用等产品。
基于UWB技术的高精度室内定位方案:
UWB的定位原理和卫星导航定位原理很相似。如下图,天上的卫星坐标为已知,地上的接收设备同时接收到四个卫星信号就能确定自己的位置坐标(平面和高程坐标)。UWB的定位原理就是通过在室内布置4个已知坐标的定位基站,需要定位的人员或者设备携带定位标签,标签按照一定的频率发射脉冲,不断和四个已知位置的基站进行测距,通过一定的算法精确的计算定位标签的位置。
UWB定位原理
相比WiFi、蓝牙、红外线等室内定位技术,UWB室内定位具有穿透力强、功耗低、抗多径效果好、安全性高、系统复杂度低、能提供精确定位精度等优点。因此,超宽带技术可以应用于室内静止或者移动物体以及人的定位跟踪与导航,且能提供十分精确的定位精度。基于UWB的室内定位方案正在逐步渗透机场、展厅、 写字楼、仓库、地下停车、监狱、军事训练基地等需要使用准确的室内定位信息的应用。
高精度定位实现方式有哪些?
超宽带定位系统是目前业界精度最高的商用无线定位系统,可实现较高的实时定位精度与定位容量,通常能够在现实环境中获取高达10cm~20cm的二维定位精度。近年来,美国、加拿大、英国、中国等国家都投入了大量的人力和物力来对相关技术和产品进行研究和开发。
EHIGH恒高UWB精确定位系统采用了宽带窄脉冲通讯技术(时间分辨率极高,使定位误差减小)、多源数据融合(有效提升定位系统的抗干扰能力)以及时间序列信号处理技术(在强多径复杂环境中,提取出首达路径信号),因此可以实现对定位目标的精准定位。
高精度室内定位技术有哪些?
UWB室内定位系统与传统的窄带系统相比,具有穿透力强、功耗低、抗多径效果好、安全性高、系统复杂度低、能提供精确定位精度等优点。因此,UWB室内定位技术可以应用于室内静止或者移动物体以及人的定位跟踪与导航,且能提供十分精确的定位精度。例如专注室内定位方案的95POWER(SKYLAB子公司),其自主研发生产的UWB室内定位系统可以达到优于10cm的定位精度。
2.UWB室内定位原理:
跟蓝牙和WIFI定位方法不同,UWB室内定位技术位置信息并不是基于信号强度(RSSI)进行计算,而是通过精确无线信号的发送时刻、接收时刻,并通过算法计算的。UWB无线定位系统要实现精确定位,首先要获取与位置相关的变量信息,建立相应的数学模型,然后根据这些变量和参数以及数学模型来解算目标的坐标。
UWB室内定位技术具有超高的时间分辨率,保证了UWB可以准确地获得待定位目标的时间和角度信息,信号飞行的速度是光速(固定值),所以只要知道飞行时间就可以计算出两个设备的距离,结合角度信息利用三角定位等几何定位方法求得待定位目标的位置信息。
在UWB室内定位技术中应用最广泛的是飞行时间测距法(TOF)和到达时间差法(TDOA)。从定位方式来看均属于多点定位,即确定标签与多个已知坐标点的相对位置关系定位。
卫星定位系统的种类
GPS卫星接收机种类很多,根据型号分为测地型、全站型、定时型、手持型、集成型;根据用途分为车载式、船载式、机载式、星载式、弹载式。
用途分类 此类型接收机主要用于运动载体的导航,它可以实时给出载体的位置和速度。这类接收机 一般采用C/A码伪距测量,单点实时定位精度较低,一般为±10m,有SA影响时为±100m。这类接收机价格便宜,应用广泛。根据应用领域的不同,此类接收机还可以进一步分为:
车载型——用于车辆导航定位;
航海型——用于船舶导航定位;
航空型——用于飞机导航定位。由于飞机运行速度快,因此,在航空上用的接收机 要求能适应高速运动。
星载型——用于卫星的导航定位。由于卫星的速度高达7km/s以上,因此对接收机的要求更高。 这类接收机主要利用GPS卫星提供的高精度时间标准进行授时,常用于天文台及无线电通讯中时间同步。
按接收机的载波频率分类 双频接收机可以同时接收L1,L2载波信号。利用双频对电离层延迟的不一样,可以消除电离层 对电磁波信号的延迟的影响,因此双频接收机可用于长达几千公里的精密定位。
按接收机通道数分类
GPS接收机能同时接收多颗GPS卫星的信号,为了分离接收到的不同卫星的信号,以实现对卫星信号 的跟踪、处理和量测,具有这样功能的器件称为天线信号通道。根据接收机所具有 的通道种类可分为:
多通道接收机
序贯通道接收机
多路多用通道接收机
4.2.4 按接收机工作原理分类
码相关型接收机
码相关型接收机是利用码相关技术得到伪距观测值。
平方型接收机
平方型接收机是利用载波信号的平方技术去掉调制信号,来恢复完整的载波信号 通过相位计测定接收机内产生的载波信号与接收到的载波信号之间的相位差,测定伪距观测值。
混合型接收机
这种仪器是综合上述两种接收机的优点,既可以得到码相位伪距,也可以得到载波相位观测值。
干涉型接收机
这种接收机是将GPS卫星作为射电源,采用干涉测量方法,测定两个测站间距离。
经过20余年的实践证明,GPS系统是一个高精度、全天候和全球性的无线电导航、定位和定时的多功能系统。GPS技术已经发展成为多领域、多模式、多用途、多机型的国际性高新技术产业。 根据使用用途和精度,又分为静态(单频)接收机和动态(双频)接收机即RTK.
在GPS技术开发和实际应用方面,国际上较为知名的生产厂商有美国Trimble(天宝)导航公司、瑞士Leica Geosystems(徕卡测量系统)、日本TOPCON(拓普康)公司、美国Magellan(麦哲伦)公司(原泰雷兹导航)、国内有上海华测导航等。
Trimble(天宝)的GPS接收机产品主要有SPS751、SPS851、SPS781、SPS881、R8、R8GNSS、R7、R6及5800、5700等。其作为美国军方控股企业,是世界上最早研究与生产的GPS的部分企业之一,其中,SPS881,R8GNSS为72通道GPS/WAAS/EGNOS接收机,它把三频GPS接收机、GPS天线、UHF无线电和电源组合在一个袖珍单元中,具有内置Trimble Maxwell 5芯片的超跟踪技术。即使在恶劣的电磁环境中,仍然能用小于2.5瓦的功率提供对卫星有效的追踪。同时,为扩大作业覆盖范围和全面减小误差,可以同频率多基准站的方式工作。此外,它还与Trimble VRS网络技术完全兼容,其内置的WAAS和EGNOS功能提供了无基准站的实时差分定位。SPS751、SPS851、SPS551还具有接收星站差分改正信息的功能,最高单机定位精度可达到5cm。
Leica Geosystems(徕卡测量系统)是全球著名的专业测量公司,其不仅在全站仪、相机方面对行业产生了很大的影响,而且在测量型GPS的研发及GPS的应用上也做出了极大的贡献,是快速静态、动态RTK技术的先驱。其GPS1200系统中的接收机包括4种型号:GX1230 GG/ATX1230 GG、GX1230/ATX1230、GX1220和GX1210。
日本TOPCON(拓普康)公司生产的GPS接收机主要有GR-3、GB-1000、Hiper系列、Net-G3等。其中,GR-3大地测量型接收机可100%兼容三大卫星系统(GPS+GLONASS+GALIEO)的所有可用信号,他不仅仅是世界上最早研发出能同时接收美国的GPS与俄罗斯GLONASS两种卫星信号的双星技术的厂家,也是现今世界上唯一可以同时接收所有GNSS卫星的接收机技术,有72个超级跟踪频道,每个通道都可独立追踪三种卫星信号,采用抗2米摔落坚固设计,支持蓝牙通讯,内置GSM/GPRS模块(可选)。静态、快速静态的精度:水平3mm+0.5ppm,垂直5mm+0.5ppm;RTK精度:水平10mm+1ppm,垂直15mm+1ppm;DGPS精度:优于25cm。
华测导航的GNSS接收机主要有i80北斗全星座小型化智能RTK、N72网络参考站接收机、X91全星座RTK等。国内通过中华人民共和国制造计量器具许可证获得的精度高的产品,其中,i80为220通道三星八频GNSS接收机,集成进口板卡、全频段测量型GNSS天线、UHF无线电、进口多模蓝牙和智能双电池等,直径12.4cm,动态精度:水平8mm+1ppm,垂直15mm+1ppm;静态精度:水平2.5mm+0.5ppm,垂直5mm+0.5ppm,自带内置收发电台能达到2-8公里的作用范围(因实际地域情况有所差别),既可以承受从3米高度跌落到坚硬的地面,也可浸入水下1米深处。X91具有静态、快速静态、RTK、PPK、码差分等多种测量模式,精度范围为毫米级到亚米级,而且可与天宝,徕卡等主流仪器联合作业,打破了与进口联测的技术壁垒。N72网络参考站接收机配合稳定可靠的解算软件,已经在全国15个省建成并提供高精度定位。
类似车载GPS终端的还有定位手机、个人定位器等。GPS卫星定位由于要通过第三方定位服务,所以要交纳不等的月/年服务费。
所有的GPS定位终端,都没有导航功能。因为再需要增加硬件和软件,成本提高。
我们在电视里看到的车载GPS广告,和上述的车载GPS完全是两回事。它是一种GPS导航产品,当需要导航时,首先定位,也就是导航的起点,这与真正的GPS定位是不同的,它不能把定位信息传送到第三方和持有人那里,因为导航仪中缺少手机功能。比如你把导航仪放在车里,你朋友把车借开走了,导航仪不能发信息给你,那你就无法查找车辆位置。所以导航仪是不能定位的。
你说我买的是导航手机该行了吧,你想想,你把导航手机放在车上,如果车被盗了,那个手机会自己给你或第三方打电话发短信吗?它是需要人来操作的。所以说导航终端都没有定位功能。
导航终端可以导航路线,让你在陌生的地方不迷路,划出路线让你到达目的地,告诉你自己当前位置,和周边的设施等等。
中国在GPS应该上取得了很大的市场.其中有很多公司是导航的.但是也有在GPS行业做定位管理的。
各种GPS/GIS/GSM/GPRS车辆监控系统软件、GSM和GPRS移动智能车载终端、系统的二次开发车辆监控系统整体搭建方案.系统广泛应用于公安,医疗,消防,交通,物流等领域。该方案基于NXP的PNX1090 Nexperia移动多媒体处理器硬件和由NXP与合作伙伴ALK Technologies联合开发的软件。NXP声称,该方案提供了设计师搭建一个带导航能力的低成本、多媒体功能丰富的便携式媒体播放器所需的一切,这些多媒体功能包括:MP3播放、标准和高清晰度视频播放和录制、FM收音、图像存储和游戏。NXP以其运行于PNX0190上的swGPS Personal软件来实现GPS计算,从而取代了一个GPS基带处理器,进而降低了材料清单(BOM)成本并支持现场升级。
跟随GPS 的一系列关联的应用都设计到数学和算法,和GIS系统,地图投影,坐标系转换!
由于卫星运行轨道、卫星时钟存在误差,大气对流层、电离层对信号的影响,以及人为的SA保护政策,使得民用GPS的定位精度只有100米。为提高定位精度,普遍采用差分GPS(DGPS)技术,建立基准站(差分台)进行GPS观测,利用已知的基准站精确坐标,与观测值进行比较,从而得出一修正数,并对外发布。接收机收到该修正数后,与自身的观测值进行比较,消去大部分误差,得到一个比较准确的位置。实验表明,利用差分GPS(DGPS),定位精度可提高到5米。 GPS预警器是通过GPS卫星在GPS预警器中设定坐标来完成的,比如遇到一个电子眼,然后通过相关设备在电子眼的正下方设立一个坐标,这样,使得装上这个坐标点数据的预警器到达这个点时,在达到坐标点的前300米左右就会开始预警,告诉车主前面有电子眼测速,不能超速驾驶,这样就起到一个预警作用。这样的准确率跟数据点的多少是有关系的,主要就是利用卫星的定位来实现了。
试机辨真假
记者通过汽车美容店的一朋友协助,挑选了4款所谓的“GPS预警机”,通过调研和试机对比,确认其中一款是冒牌GPS的“电子狗”。并得出以下结论:
A. GPS预警器:一个预警点报警一次,单向预警;定点报警,不受干扰;预警准确率可达98%以上。可选择的音乐和语音种类多,音质较好。
B.假GPS预警器:同一个预警点报警两次(驶向预警点和离开预警点都报警);会受某些公共设施如电塔干扰误报警;多有漏报,准确性率低不足70%;报警音乐和语音单一,音质较差
GPStar智能GPS系统
主要由两大部分组成,即:本地的监控中心软件管理平台和远程的GPS智能车载终端。远程的GPS智能车载终端将车辆所处的位置信息、运行速度、运行轨迹等数据传回到监控中心,监控中心接收到这些数据后,会立即进行分析、比对等处理,并将处理结果以正常信息或者报警信息两类形式显示给管理员,由管理员决定是否要对目标车辆采取必要措施。
种比较新的技术,有很多优势,也有很多潜在的应用市场尚待开发。SKYLABUWB室内定位方案采用先进的软件和硬件来定位、跟踪和管理高价值、设备和人员,最大限度提供使用率。高
现对卫星信号 的跟踪、处理和量测,具有这样功能的器件称为天线信号通道。根据接收机所具有 的通道种类可分为:多通道接收机序贯通道接收机多路多用通道接收机4.2.4 按接收机工作原理分类码相关型接收机码相关型接