隧道人員定位如何實(shí)現(xiàn)
UWB(超寬帶)技術(shù)可以用于隧道人員定位。實(shí)現(xiàn)方式主要包括UWB定位基站和UWB定位標(biāo)簽,通過測(cè)量標(biāo)簽與基站之間的距離來實(shí)現(xiàn)定位。
具體技術(shù)原理如下:
TDOA(到達(dá)時(shí)間差)定位方法:UWB定位標(biāo)簽發(fā)送信號(hào),各個(gè)UWB定位基站接收信號(hào)并測(cè)量到達(dá)時(shí)間,通過到達(dá)各個(gè)基站的時(shí)間差,就可以計(jì)算出標(biāo)簽的位置。
TOF(往返時(shí)間)定位方法:UWB定位標(biāo)簽與UWB定位基站利用脈沖信號(hào)進(jìn)行雙向時(shí)間同步,然后通過信號(hào)的傳播時(shí)間計(jì)算出標(biāo)簽到基站的距離,再利用多個(gè)基站的距離就可以計(jì)算出標(biāo)簽的位置。
通過這兩種方法,可以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的一維、二維甚至三維定位。在隧道環(huán)境中,由于隧道的特性,一般采用一維定位,即只需要在隧道中安裝1臺(tái)或多臺(tái)UWB定位基站,具體數(shù)量根據(jù)UWB的通訊距離以及隧道的實(shí)際長(zhǎng)度而定。一般來說,對(duì)于300m及以下隧道僅需要安裝1臺(tái),這樣子就可以實(shí)現(xiàn)UWB定位基站信號(hào)在隧道內(nèi)全覆蓋。
同時(shí),給隧道內(nèi)的人員佩戴UWB定位標(biāo)簽,標(biāo)簽可以做成手環(huán)、胸牌等形式,通過無線信號(hào)與基站進(jìn)行通信,當(dāng)人員進(jìn)入隧道時(shí),UWB定位標(biāo)簽與隧道內(nèi)的UWB定位基站進(jìn)行通信,通過測(cè)量標(biāo)簽與不同基站之間的距離,利用定位算法進(jìn)行位置計(jì)算。
在隧道環(huán)境中,由于信號(hào)傳播受到墻壁等物體的阻擋,可能會(huì)造成信號(hào)衰減和多徑效應(yīng),因此需要選擇具有高穿透力和抗多徑效應(yīng)的UWB模塊。同時(shí),在隧道內(nèi)安裝UWB定位基站時(shí),需要考慮基站的安裝高度和間距,以及隧道內(nèi)的無線信號(hào)干擾等因素。
華云時(shí)空UWB定位技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)高精度的隧道人員定位,精度可以達(dá)到厘米級(jí)。
審核編輯 黃宇
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