一种基于主参考基站轮换策略的UWB下行TDOA定位方法技术

技术编号:46094056 阅读:7 留言:0更新日期:2025-08-12 18:12
一种基于主参考基站轮换策略的UWB下行TDOA定位方法,包括:在目标区域按几何精度因子(GDOP)优化布设多基站,预设固定轮换顺序;周期性按序切换主基站作为TDOA参考节点,其余基站同步或依序发射下行信号;标签接收各基站时间戳后,以当前主基站为基准计算相对时差,结合DL‑TDOA算法构建非线性方程组,通过最小二乘或迭代优化解算坐标并输出结果。该方法通过周期性切换主基站角色提升复杂环境下的定位性能。通过轮换主基站分散遮挡风险,结合无冲突时序调度与本地解算,规避传统方案对时钟同步的依赖,降低系统复杂度。实验表明,在非视距场景下显著降低定位误差,尤其适用于工业厂房、仓储等高遮挡环境,兼具高鲁棒性与低部署成本优势。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及无线定位,特别是涉及一种基于主参考基站轮换策略的uwb下行tdoa定位方法。


技术介绍

1、超宽带(ultra-wideband,uwb)定位技术通过超宽带信号的高精度时间测量实现对目标的高精度定位。到达时间差(time difference ofarrival,tdoa)定位是其中常用的方法之一,通过测量标签信号到达多个固定基站的时间差来计算目标位置。但传统tdoa定位通常要求所有基站之间的时钟严格同步,或依赖单一主基站作为同步参考。这不仅增加了系统复杂度和部署成本,而且在覆盖大范围定位区域时,由于uwb信号传输受限,远端基站往往需要多跳同步,导致时钟同步误差累积并严重影响定位精度。

2、另外,在工业厂房和仓储环境中,定位标签与基站之间经常存在人、货物或设备等遮挡物,导致uwb信号发生衰减甚至失真。例如,当标签携带者身体背向某一基站时,该基站接收的信号可能被身体阻挡,造成测距误差,从而引起定位误差。现有定位系统缺乏对多方向遮挡场景的有效应对策略,在用户姿态变化时精度会大幅下降,亟需一种新的方案来提升系统的遮挡鲁棒性。

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【技术保护点】

1.一种基于主参考基站轮换策略的UWB下行TDOA定位方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的基于主参考基站轮换策略的UWB下行TDOA定位方法,其特征在于,步骤S1中,所述主基站轮换顺序为预设的固定循环序列,轮换周期为100ms至200ms。

3.根据权利要求1所述的基于主参考基站轮换策略的UWB下行TDOA定位方法,其特征在于,步骤S3中,辅助基站的发射时序与主基站的发射时间保持固定间隔,且各基站信号发射遵循非重叠、无冲突原则。

4.根据权利要求1所述的基于主参考基站轮换策略的UWB下行TDOA定位方法,其特征在于,步骤S4中,所...

【技术特征摘要】

1.一种基于主参考基站轮换策略的uwb下行tdoa定位方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的基于主参考基站轮换策略的uwb下行tdoa定位方法,其特征在于,步骤s1中,所述主基站轮换顺序为预设的固定循环序列,轮换周期为100ms至200ms。

3.根据权利要求1所述的基于主参考基站轮换策略的uwb下行tdoa定位方法,其特征在于,步骤s3中,辅助基站的发射时序与主基站的发射时间保持固定间隔,且各基站信号发射遵循非重叠、无冲突原则。

4.根据权利要求1所述的基于主参考基站轮换策略的uwb下行tdoa定位方法,其特征在于,步骤s4中,所述数值优化方法包括最小二乘算法或taylor级数展开迭代算法,定位解算在标签端本地完成。

5.根据权利要求1所述的基于主参考基站轮换策略的uwb下行tdoa定位方法,其特征在于,步骤s2中,主基站轮换仅依赖各基站内部定时器或轮次计数器,无需基站间同步通信或环境感知信号。

6.根据权利要求1至5任一项所述的基于主参考基站轮换策略的uwb下行tdoa定位方...

【专利技术属性】
技术研发人员:张强凌雷罗贯鸿谭伟强
申请(专利权)人:深圳市飞睿智能有限公司
类型:发明
国别省市:

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