内容发布更新时间 : 2024/5/18 9:10:59星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

SKYLAB 厘米级 UWB 超宽带定位系统架构及功能

SKYLAB 参展的 2018 慕尼黑上海电子展已经圆满闭幕，有不少工程师 在 E4 馆的 SKYLAB 展位上体验了一把厘米级 UWB 室内定位，不但能够实 时了解关键物体（携带定位标签的人员、设备）的位置，准确的记录关键物 体移动的行为轨迹，对设备点的定期巡检，实时监控还能够对危险区域进行 告警，提醒访客和其他非相关人员不要靠近危险区域。本篇 SKYLAB 君就来 详细为大家介绍一下 SKYLAB 厘米级 UWB 超宽带定位方案的系统架构及功 能。

展会现场演示 UWB 超宽带定位 UWB 超宽带定位概述

UWB（Ultra Wide Band ）即超宽带技术，它是一种无载波通信技术，利 用纳秒级的非正弦波窄脉冲传输数据，因此其所占的频谱范围很宽。传统的 定位技术是根据信号强弱来判别物体位置，信号强弱受外界影响较大，因此 定位出的物体位置与实际位置的误差也较大，定位精度不高，而 UWB 定位 采用了宽带脉冲通讯技术，具备极强的抗干扰能力，使定位误差减小。 UWB 超宽带定位主要设备和组件

UWB 定位系统框图

UWB 定位系统大致分为位置感知层、网络传输层和定位应用层，主要包 括：UWB 定位基站、UWB 定位标签、UWB 模块、软件接口等。 UWB 定位基站

UWB 基站

定位基站（定位传感器）可以通过到达时间差（TDOA）测量技术，来确 定标签的位置，并将数据传输至网络控制器及定位引擎软件，定位精度达到 厘米级。 UWB 定位标签

UWB 标签

定位标签为有源标签，能做成不同的形态固定在物体、车辆或佩戴在人员 身上使用，在不同应用环境下拥有多变性。它的定位精度最高可达到 5- 10cm，标签发出的 UWB 脉冲信号，通过定位基站（定位传感器）接收和传 输。每一个标签都有唯一的 ID 号，可通过这个 ID 号将定位的物体联系起 来，使定位基站（定位传感器）通过标签找到实际定位的位置。标签传输信 号持续时间很短，能够允许成百上千的标签同时定位。 UWB 模块（SKU603）

UWB 模块（SKU603）

UWB 模块 SKU603 集成了 DecaWave 的 DW1000 超宽带 UWB 收发器 IC 和 GD32F130G8U6 MCU。 该模块将天线，所有 RF 电路，电源管理和时钟 电路集成在一个模块中。为了节省模块处于静态时的模块功耗，该模块集成 了一个三轴线性加速度计。它可用于双向测距或 TDOA 定位系统，以将资产 定位到 10 厘米的精度，并支持高达 6.8 Mbps 的数据传输速率。 软件接口 软件接口

全局位置显示，历史轨迹，电子围栏，并提供位置信息对接客户应用服务

器，具体协议双方协商； UWB 超宽带定位流程

（1）每个定位标签以 UWB 脉冲重复不间断发送数据帧； （2）定位标签发送的 UWB 脉冲串被定位基站接收；

（3）每个定位基站利用高敏度的短脉冲侦测器测量每个定位标签的数据帧 到达接收器天线的时间；

（4）定位引擎参考标签发送过来的校准数据，确定标签达到不同定位基站 之间的时间差，并利用三点定位技术及优化算法来计算标签位置。 （5）采用多基站定位多采用 TDOA（Time difference of Arrival）算法。 厘米级 UWB 超宽带定位具体应用： 实时位置系统 人员定位 资产定位 智能机器人 无人机 除草机

更多厘米级 UWB 超宽带定位方案、UWB 模块选型应用可直接访问 SKYLAB 网站或阿里店铺。