本实用新型专利技术公开一种基于UWB的高精度定位跟踪装置及系统，该装置包括依次连接的运动状态检测模块、控制模块、UWB定位模块以及发射天线模块，运动状态检测模块实时检测待定位目标的运动状态，当检测到待定位目标为运动时产生运动状态信号并作为启动信号发送至控制模块，控制模块接收到启动信号后，控制UWB定位模块产生用于定位跟踪目标位置的UWB定位信号，经发射天线模块进行发送；该系统包括多个定位跟踪基站、分别与各个定位跟踪基站连接的定位跟踪服务器以及多个上述定位跟踪装置。本实用新型专利技术能够适用于室内复杂环境下实现实时定位跟踪，具有结构简单紧凑、所需成本低、定位跟踪精度高且功耗低的优点。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及室内定位跟踪
，尤其涉及一种基于UWB的高精度定位跟踪装置及系统。
技术介绍
在开阔的室外环境中，由全球定位跟踪系统GPS和北斗即可以提供非常精确的定位跟踪信息，而同时，人们对室内定位跟踪信息的需求也与日俱增，例如监狱、养老院、医院等都需要使用准确的室内定位跟踪信息来对相关人员实现高效的管理。通过GPS和北斗导航定位跟踪系统虽然能够在室外环境提供准确的定位跟踪信息，但由于其发射的微波信号通常非常微弱且频率很高，即需要沿着直线传播，且信号难以穿过墙壁，因而在室内通常接收不到信号，且其定位跟踪精度差、启动时间长，同时定位跟踪器终端还需要设置接收机，导致成本较高。针对定位跟踪目前主要还存在以下几种方法：1）射频识别（RFID）定位跟踪：RFID定位跟踪需要将具有唯一电子标码的射频标签放置在带定位跟踪物体上，通过读写器天线发射和接收射频信号来达到定位跟踪目的，因而其定位跟踪的作用距离短、功耗较大，且不方便集成。2）蓝牙技术：目前蓝牙技术的通信距离还非常短、安全性低，且成本较高。3）载波通信：目前大部分定位跟踪标签均是基于载波通信，但此类方法还需要设置接收中频系统，因而结构复杂、功耗大，通常难以集成，且其信号抗干扰性差、穿墙能力差、定位跟踪精度不高，特别是在复杂环境情况下，基于载波通信通常很难实现实时定位跟踪。综上所述，目前的上述定位跟踪技术应用于室内环境（特别是室内复杂环境）进行定位跟踪时均存在一定限制，主要包括：启动时间长，实时定位效果差；信号容易衰减，抗干扰性差；定位精度差，受环境影响较大；整体功耗大，连续工作时间不长，不方便随身携带；结构复杂、成本较高，不方便系统集成等。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本技术提供一种结构简单紧凑、所需成本低、定位跟踪精度高且功耗低，能够适用于室内复杂环境下实现实时定位跟踪的基于UWB的高精度定位跟踪装置及系统。为解决上述技术问题，本技术提出的技术方案为：一种基于UWB的高精度定位跟踪装置，包括依次连接的运动状态检测模块、控制模块、UWB定位模块以及发射天线模块，所述运动状态检测模块实时检测待定位跟踪目标的运动状态，当检测到待定位跟踪目标为运动时产生运动状态信号并作为启动信号发送至所述控制模块，所述控制模块接收到所述启动信号后，控制所述UWB定位模块产生用于定位跟踪目标位置的UWB定位信号，经所述发射天线模块进行发送。作为本技术的进一步改进：所述运动状态检测模块为基于加速度传感器的运动状态检测电路。作为本技术的进一步改进：所述加速度传感器为MEMS加速度传感器。作为本技术的进一步改进：所述UWB定位模块包括UWB定位信号产生单元以及射频放大单元，所述UWB定位信号产生单元以预设频率产生所述UWB定位信号，经所述射频放大单元进行功率放大后，输出至所述发射天线模块。作为本技术的进一步改进：所述发射天线模块包括带有接地点的全向微带印刷天线，所述全向微带印刷天线的接地点设置在辐射体上。作为本技术的进一步改进：还包括用于发送告警信息的告警模块，所述告警模块与所述控制模块连接。作为本技术的进一步改进：所述告警模块包括告警输入按键、告警检测电路以及第一告警输出电路，所述告警检测电路实时检测所述告警输入按键的输入状态，并当检测到有按键信号输入时，输出触发信号至所述控制模块，通过所述控制模块控制所述第一告警输出电路输出告警信息。作为本技术的进一步改进：所述告警模块包括线圈环路电路、触发电路以及第二告警输出电路，所述线圈环路电路包括线圈以及分别设置在所述线圈两端的两个具有不同阻值的电阻，所述线圈通过两个所述电阻连接至所述控制模块，所述触发电路实时检测所述线圈环路电路两端的电压，当检测到的所述电压发生突变时，发送触发信号至所述控制模块，所述控制模块控制所述第二告警输出电路输出告警信息。作为本技术的进一步改进：所述告警模块还包括低电压告警单元，所述低电压告警单元包括电压检测电路以及低电压告警输出电路，所述电压检测电路实时检测所述控制模块的电压，并当检测到的电压低于预设阈值时，通过所述低电压告警输出电路输出低电压告警信号。一种基于UWB的高精度定位跟踪系统，包括多个定位跟踪基站、分别与各个所述定位跟踪基站连接的定位跟踪服务器以及上述的定位跟踪装置，所述定位跟踪装置分别通过所述定位跟踪基站与定位跟踪服务器连接，所述定位跟踪基站将所述定位跟踪装置发送的UWB定位信号发送给所述定位跟踪服务器，所述定位跟踪服务器将接收到的所述UWB定位跟踪信号转换为待定位跟踪目标的位置信息。与现有技术相比，本技术基于UWB的高精度定位跟踪装置的优点在于：本技术基于UWB的高精度定位跟踪装置，包括运动状态检测模块、控制模块、UWB定位模块以及发射天线模块，能够利用UWB定位信号提供精确的室内位置信息，具有极高的距离分辨能力、良好的穿透能力等优点，非常适合应用于精度要求高的复杂环境中；同时通过在采用UWB技术的基础上结合目标运动状态的判断，使得能够进一步提高复杂环境下的定位精度，通过增加对目标的运动判断，还可以实现依据运动判断执行定位跟踪，以及在不同运动模式下采用不同的定位刷新率，从而在保证定位精度的同时有效降低功耗。与现有技术相比，本技术基于UWB的高精度定位跟踪系统的优点在于：本技术基于UWB的高精度定位跟踪系统，由各个定位跟踪装置的发射天线模块与各定位基站实现通信连接，通过定位服务器将UWB定位信号转换成位置信息，实现目标的具体位置的定位跟踪，因而在定位基站覆盖的区域内都可实现目标的实时定位跟踪，基于室内定位跟踪的范围大、实现灵活且精度高。附图说明图1是本技术实施例基于UWB的高精度定位跟踪装置的结构原理示意图。图2是本技术实施例基于UWB的高精度定位跟踪系统的结构原理示意图。图例说明：1、运动状态检测模块；2、控制模块；3、UWB定位模块；31、UWB定位信号产生单元；32、射频放大单元；4、发射天线模块；5、供电电源模块；6、告警模块；61、电压检测电路；7、充电电路；8、锂电池。具体实施方式以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本技术作进一步描述，但并不因此而限制本技术的保护范围。如图1所示，本实施例基于UWB的高精度定位跟踪装置，包括依次连接的运动状态检测模块1、控制模块2、UWB定位模块3以及发射天线模块4，运动状态检测模块1实时检测待定位跟踪目标的运动状态，当检测到待定位跟踪目标为运动时产生运动状态信号并作为启动信号发送至控制模块2，控制模块2接收到启动信号后，控制UWB定位模块3产生用于定位跟踪目标位置的UWB定位信号，经发射天线模块4进行发送。待定位跟踪目标具体可根据实际需求为待定位跟踪的人或物体等。UWB（UltraWideBand，超宽带）技术作为近年来新兴发展起来的一种无线电技术，本实施例定位跟踪装置通本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于UWB的高精度定位跟踪装置，其特征在于包括依次连接的运动状态检测模块（1）、控制模块（2）、UWB定位模块（3）以及发射天线模块（4），所述运动状态检测模块（1）实时检测待定位跟踪目标的运动状态，当检测到待定位跟踪目标为运动时产生运动状态信号并作为启动信号发送至所述控制模块（2），所述控制模块（2）接收到所述启动信号后，控制所述UWB定位模块（3）产生用于定位跟踪目标位置的UWB定位信号，经所述发射天线模块（4）进行发送。
【技术特征摘要】
1.一种基于UWB的高精度定位跟踪装置，其特征在于包括依次连接的运动状态检测模块（1）、控制模块（2）、UWB定位模块（3）以及发射天线模块（4），所述运动状态检测模块（1）实时检测待定位跟踪目标的运动状态，当检测到待定位跟踪目标为运动时产生运动状态信号并作为启动信号发送至所述控制模块（2），所述控制模块（2）接收到所述启动信号后，控制所述UWB定位模块（3）产生用于定位跟踪目标位置的UWB定位信号，经所述发射天线模块（4）进行发送。
2.根据权利要求1所述的基于UWB的高精度定位跟踪装置，其特征在于：所述运动状态检测模块（1）为基于加速度传感器的运动状态检测电路。
3.根据权利要求2所述的基于UWB的高精度定位跟踪装置，其特征在于：所述加速度传感器为MEMS加速度传感器。
4.根据权利要求2所述的基于UWB的高精度定位跟踪装置，其特征在于：所述UWB定位模块（3）包括UWB定位信号产生单元（31）以及射频放大单元（32），所述UWB定位信号产生单元（31）以预设频率产生所述UWB定位信号，经所述射频放大单元（32）进行功率放大后，输出至所述发射天线模块（4）。
5.根据权利要求4所述的基于UWB的高精度定位跟踪装置，其特征在于：所述发射天线模块（4）包括带有接地点的全向微带印刷天线，所述全向微带印刷天线的接地点设置在辐射体上。
6.根据权利要求1～5中任意一项所述的基于UWB的高精度定位跟踪装置，其特征在于：还包括用于发送告警信息的告警模块（6），所述告警模块（6）与所述控制模块（2）连接。
7.根据权利要求6所述的基于UWB的高精度定位跟踪装置，其特征在于：所...
【专利技术属性】
技术研发人员：周俊，郭海娟，谢维镇，
申请(专利权)人：湖南华诺星空电子技术有限公司，
类型：新型
国别省市：湖南;43
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