UWBとは何ですか?
"超広帯域"「Ultra Wide Band」は「超広帯域」の略で、無線スペクトルの大部分にわたって短距離・高帯域幅通信を行うために非常に低いエネルギーレベルを使用できる無線技術です。.
どのように機能しますか?
このソリューションでは、 超広帯域 トラッカー 追跡したいオブジェクトに添付され、 UWB アンカー 一定の高さに設置されます。現在、, UWB測位 主にTOF測距、TDoA、AoA測位方式を用いる。最初の2つの方式は独立して動作するが、最後のAoA方式は通常、TOFまたはTDoAと組み合わせて使用される。.
ToF測位は距離に基づいています。 超広帯域 トラッカーは、位置決めが必要な各アンカーとの測距を開始します。測距が完了すると、位置が計算されます。0次元モードでは、1つのアンカーとの測距のみで済みます。1次元モードでは、少なくとも2つのアンカーとの測距が必要です。2次元モードでは、通常、測距には3つ以上のアンカーが必要ですが、一部の特殊なモードでは、2つのアンカーで十分です。3次元モードでは、4つのアンカーとの測距が必要です。.
UWBのハイライト:
1. 超広帯域 3G~5G、6G~10Gの合計7G周波数帯をカバーし、単一チャネル帯域幅は500MHz以上です。.
2. 低電力。FCC およびその他の規制によると、出力電力は -41dBm/MHz に制限されています。500MHz の単一チャネルに基づくと、チャネル電力は -14.3dBm です。
3. 持続時間が数十分の1ナノ秒の超短パルス。
4. 壁を貫通: 壁を効果的に貫通できますが、信号が多少減衰します。
ゼロ次元:
で UWB測位, より精度の高いゼロ次元測位を実現するには、一般的に測距が用いられます。測距は、装置がアンカーからどれだけ離れているかなど、距離制限に使用されます。これにより、ゼロ次元領域に入ったとみなされます。.
一次元:
ToF、TDoA、または複合AoA技術を使用することで、一次元測位を実現できます。 超広帯域 トラッカーは2つのアンカーを結ぶ直線上にないが、その直線上にあっても構わない。.
実際の場所:
位置決定結果:
2次元:
2次元測位では、目標位置のXY座標が表示されます。アンカーが同じ高さに設置されている場合、測位結果は設置高さの影響を受けません。 トラッカー.
3次元:
3 次元測位の結果は、ターゲットの XYZ 座標です。これを実現するには 2 つの方法があります。1 つは距離測定に基づくもので、アンカー間の高さの差が必要です。もう 1 つは AoA に基づくもので、Z 座標の精度を確保するために Z 軸の高角度分解能が必要です。
UWB測位精度
精度は主に3つの側面に関係します:測距精度、時間同期精度、
測距精度。測距精度は、主に測距アルゴリズムと使用されるクロック精度という 2 つの要素によって影響を受けます。
1. 測距精度:
DS-TWR はクロック偏差によって発生するエラーを最小限に抑えます。
2. 時刻同期の精度:
測距システムでは、0.5PPMクロックの温度補償水晶発振器(TCXO)を使用して、より高い精度を実現できます。測距精度は10cm以内に制御できます。TCXOを使用することで精度を向上させることができます。
では 超広帯域 無線 測位システム, 測距とTDoAの両方がサポートされています。TDoAでは、すべての測位 ゲートウェイ 無線で同期する必要があります。このシステムの同期精度は0.3nsです。
有線同期方式と比較すると、無線システムははるかにシンプルで、無制限に拡張でき、有線距離の制約を受けません。また、プロジェクト実装の難しさも軽減されます。
2. 測位精度:
精度は 30 cm です。システムの位置精度は、距離測定精度 10 cm だけでなく、さまざまな環境要因の影響を受けます。10 cm の位置精度は、実験室内の干渉のない理想的な環境でのみ達成できます。信号障害があると、システムに偏差が生じる可能性があります。
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