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基于DS-TWR面向车间非视距环境定位算法优化研究 被引量:3
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作者 李文扬 龚兴兴 +1 位作者 徐子阳 夏文伟 《自动化与仪表》 2025年第1期6-10,共5页
在当前阶段,超宽带(UWB)室内定位系统在车间非视距(NLOS)环境下,采用双边双向测距(DS-TWR)算法时,常面临定位精度受限的挑战。针对此问题,基于DS-TWR算法进行定位优化,通过精简节点间的消息交互,减少节点的能耗,并缩短了测距时间,进而... 在当前阶段,超宽带(UWB)室内定位系统在车间非视距(NLOS)环境下,采用双边双向测距(DS-TWR)算法时,常面临定位精度受限的挑战。针对此问题,基于DS-TWR算法进行定位优化,通过精简节点间的消息交互,减少节点的能耗,并缩短了测距时间,进而提升了系统的能效和响应速度。此外,为了提升在车间非视距环境下的定位准确性,提出一种自适应卡尔曼滤波算法,该算法能够动态地评估车间内部由非视距条件导致的遮挡信息对观测噪声协方差的影响,并根据这些影响自适应地调整信号滤波的增益。通过这种方法,系统能够有效地剔除信号中的无效定位信息,降低非视距条件对定位精度的负面影响,从而实现更为精确的定位。实验结果表明,优化算法在车间非视距环境下的静态与动态定位实验中均有不错的性能提升。具体而言,该算法不仅能够有效地提高系统的定位精度,在实时测距精度方面也进一步增强了DS-TWR算法的性能。 展开更多
关键词 超宽带 双边双向测距 自适应卡尔曼滤波 车间非视距环境
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基于SDS-TWR算法的TOF精确定位系统 被引量:13
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作者 殷臻 黄慧哲 +3 位作者 李伟 陆毅 贺乃宝 罗印升 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2017年第5期95-98,共4页
分析了SDS-TWR测距算法的定位原理,提出了基于TOF(time of flight,TOF)技术、采用SDSTWR(symmetrical double-sided two way ranging,SDSTWR)测距算法的煤矿巷道精确定位系统方案。测试结果表明,该系统的定位精度95%,达到6m以内信号有... 分析了SDS-TWR测距算法的定位原理,提出了基于TOF(time of flight,TOF)技术、采用SDSTWR(symmetrical double-sided two way ranging,SDSTWR)测距算法的煤矿巷道精确定位系统方案。测试结果表明,该系统的定位精度95%,达到6m以内信号有效覆盖范围半径为500m,功耗满足矿用设计要求,验证了方案的可行性。 展开更多
关键词 煤矿巷道 精确定位 TOF SDS-twr
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SDS-TWR无线测距在城轨列车防撞系统中的应用研究 被引量:4
3
作者 王保华 王立德 +1 位作者 郑策 曲越 《北京交通大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第6期48-53,61,共7页
城轨列车在ATP失效模式下的防撞保护是保证列车安全运行的重要手段.基于SDS-TWR的无线测距方法能够提供良好的测距精度和测距距离.本文结合SDS-TWR原理,对城轨列车在高速移动、坡道、弯道及隧道环境等路况条件下的无线测距进行了建模分... 城轨列车在ATP失效模式下的防撞保护是保证列车安全运行的重要手段.基于SDS-TWR的无线测距方法能够提供良好的测距精度和测距距离.本文结合SDS-TWR原理,对城轨列车在高速移动、坡道、弯道及隧道环境等路况条件下的无线测距进行了建模分析,同时给出了分析方法和计算结果.最后以城轨列车防撞预警系统为例证明了将SDS-TWR应用于复杂环境下测距的可行性. 展开更多
关键词 城轨列车 ATP失效 SDS-twr 无线测距 防撞预警系统
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SDS—TWR技术在煤矿人员定位系统中的应用 被引量:11
4
作者 常琳 《工矿自动化》 北大核心 2015年第10期71-73,共3页
针对目前煤矿人员定位系统大多只能掌握井下人员所在区域、不具备精确定位功能的问题,介绍了一种对称双边两路测距(SDS-TWR)技术的原理,并将其应用到煤矿人员定位系统中。测试结果表明,基于SDS-TWR技术的煤矿人员定位系统测距误差在2m以... 针对目前煤矿人员定位系统大多只能掌握井下人员所在区域、不具备精确定位功能的问题,介绍了一种对称双边两路测距(SDS-TWR)技术的原理,并将其应用到煤矿人员定位系统中。测试结果表明,基于SDS-TWR技术的煤矿人员定位系统测距误差在2m以内,能够满足井下人员定位的精度要求。 展开更多
关键词 人员定位 测距技术 SDS-twr
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基于全质心WLS-HDS-TWR算法的无人驾驶农业机械协同定位算法研究 被引量:9
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作者 解开婷 张兆国 +3 位作者 王法安 朱时亮 许熙晨 张炅昊 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期27-36,110,共11页
针对室内全球导航卫星系统(Global navigation satellite system,GNSS)信号受遮挡时,农用车辆协同定位精度低、稳定性差、信号丢包等问题,本文开展面向超宽带(Ultra-wideband,UWB)调频技术的室内外农用车辆协同定位算法研究。首先,搭建... 针对室内全球导航卫星系统(Global navigation satellite system,GNSS)信号受遮挡时,农用车辆协同定位精度低、稳定性差、信号丢包等问题,本文开展面向超宽带(Ultra-wideband,UWB)调频技术的室内外农用车辆协同定位算法研究。首先,搭建三基站多边测距定位模型,实现主基站绝对位置标定以及辅助基站绝对位置坐标的变换求解;其次,提出全质心加权最小二乘的高速双边双向(Weighted least squares high double sided two-way ranging,WLS-HDS-TWR)农机协同定位算法,基于泰勒级数展开的WLS估计算法,求解主车位置。同时,提出面向室内环境的多状态基站组合的UWB定位模块布设模式,并验证其可行性;通过飞行时间法(Time of flight,TOF)获取主从车距离信息,融合GNSS标定位置信息、主车坐标信息以及测距信息,实现主从车协同定位。最后,基于Prescan/Simulink搭建联合仿真平台,验证提出算法的可靠性;通过农用履带车辆开展室内及室外协同定位实车试验,试验结果表明:全质心WLS-HDS-TWR协同定位算法可有效解决室内GNSS信号缺失问题,室内环境下,定位精度较HDS-TWR及全质心LS-HDS-TWR算法分别提高26.98%和22.03%,满足智能农机协同定位作业需求。 展开更多
关键词 农业机械 协同定位算法 超宽带 WLS-HDS-twr 多边测距
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室内定位中DS-TWR测距算法的优化 被引量:10
6
作者 袁枫 焦良葆 +1 位作者 陈楠 顾慧东 《计算机与现代化》 2021年第10期100-106,共7页
针对现阶段UWB室内定位的测距过程中易出现通信冲突且标签功耗高的问题,提出一种改进的DS-TWR算法。该方法通过一种基于Hash算法的时隙分配方法计算标签和基站的时隙,使每个标签和基站都有唯一时隙,以减少通信过程中标签冲突现象;同时... 针对现阶段UWB室内定位的测距过程中易出现通信冲突且标签功耗高的问题,提出一种改进的DS-TWR算法。该方法通过一种基于Hash算法的时隙分配方法计算标签和基站的时隙,使每个标签和基站都有唯一时隙,以减少通信过程中标签冲突现象;同时不同于传统TOA测距流程,该方法设置一个主基站,标签只需与主基站进行通信,而从基站只需要进行监听;通过DS-TWR算法来实现标签与主从基站之间的测距过程,最终完成室内定位。实验结果表明,该改进方案可以有效地减少定位通信次数,假设定位基站有N个,改进算法的通信次数约为传统DS-TWR算法的4/3N,且基站越多,减少次数越多,有很强的工程应用价值。通过减少通信次数可以优化标签功耗过高的问题,使标签功耗节省33.3%;针对传统测距算法中通信冲突的问题,在加入Hash算法后,测距过程中基站标签的通信冲突率降低13%,从而使得系统中标签容纳量增加。 展开更多
关键词 UWB 室内定位 TOA DS-twr HASH算法
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改进型DS-TWR的UWB煤矿井下定位方法研究 被引量:3
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作者 魏岚焘 崔丽珍 包图雅 《单片机与嵌入式系统应用》 2023年第4期87-91,共5页
提出基于改进双边双程测距算法的超宽带煤矿井下定位系统,对双边双程测距算法进行了优化,实现了标签和多个基站同时测距,缩短了测距时间,加快了定位速度;采用卡尔曼滤波对测量到的距离进行滤波处理,提高了测距的精度和稳定性。实验结果... 提出基于改进双边双程测距算法的超宽带煤矿井下定位系统,对双边双程测距算法进行了优化,实现了标签和多个基站同时测距,缩短了测距时间,加快了定位速度;采用卡尔曼滤波对测量到的距离进行滤波处理,提高了测距的精度和稳定性。实验结果表明,定位系统的定位精度可达到厘米级,在模拟煤矿井下环境中(地下通道),平均误差在20 cm内,最小误差为11.06 cm;在室内环境中的平均误差为14 cm内,最小误差为6.49 cm。 展开更多
关键词 UWB DS-twr STM32F103C8T6 卡尔曼滤波 TOA
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井下人员定位的超宽带TWR改进算法 被引量:4
8
作者 刘永立 吴闻轩 +1 位作者 单麒源 代少军 《黑龙江科技大学学报》 CAS 2021年第2期135-139,共5页
针对现有的煤矿人员定位系统定位精度较差、抗干扰能力较弱等问题,提出了一种基于超宽带无线通信技术的定位系统,改进TWR测距算法及硬件电路设计,通过仿真实验验证其可靠性。研究表明:当前使用的煤矿井下人员定位系统定位精度50 m,该定... 针对现有的煤矿人员定位系统定位精度较差、抗干扰能力较弱等问题,提出了一种基于超宽带无线通信技术的定位系统,改进TWR测距算法及硬件电路设计,通过仿真实验验证其可靠性。研究表明:当前使用的煤矿井下人员定位系统定位精度50 m,该定位系统定位精度达到0.8 m,误差范围具有显著的提升;电路设计时加入拨码开关,可以支持至少200人同时定位。该定位系统满足煤矿用人员定位系统的规定及标准。 展开更多
关键词 矿山安全 超宽带 井下人员定位 twr算法改进
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TDOA/SDS-TWR联合的超宽带室内测距 被引量:5
9
作者 尹秋园 余慧敏 《电子测量技术》 北大核心 2021年第4期75-79,共5页
超宽带室内定位系统常用的测距方法是TDOA和SDS-TWR,针对TDOA测距在硬件上难以实现时钟精确同步和SDS-TWR测距速度慢,提出了一种基于超宽带信号的TDOA和SDS-TWR联合的新的测距方法。该方法将已知锚节点分为通信主节点和辅助节点,可直接... 超宽带室内定位系统常用的测距方法是TDOA和SDS-TWR,针对TDOA测距在硬件上难以实现时钟精确同步和SDS-TWR测距速度慢,提出了一种基于超宽带信号的TDOA和SDS-TWR联合的新的测距方法。该方法将已知锚节点分为通信主节点和辅助节点,可直接测得定位所需的主节点到目标节点的通信时间和目标节点到辅助节点的时间差信息,并可以此计算出该定位区域内所有锚节点与目标节点的距离。通过误差分析发现,所提方法在室内定位中足够准确,且仿真结果表明,其定位精度在25 cm内,比TDOA测距的误差更小并改善了SDS-TWR测距速度慢的问题。 展开更多
关键词 超宽带 室内定位 SDS-twr测距 TDOA测距 定位精度
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TWR01小型天气雷达雷电防护 被引量:1
10
作者 王恋祝 孙恒鸿 姜荣 《贵州气象》 2010年第C00期167-168,共2页
依据贞丰县TWR01小型天气雷达安装的地理位置、气候条件以及相关的防雷技术规范,对其进行雷电防护设计,具体包括小型雷达自身的雷达的天线、信号和控制线路、雷达主体直击雷防护及在户内重点保护雷达控制设备及线路的防护措施;从外到内... 依据贞丰县TWR01小型天气雷达安装的地理位置、气候条件以及相关的防雷技术规范,对其进行雷电防护设计,具体包括小型雷达自身的雷达的天线、信号和控制线路、雷达主体直击雷防护及在户内重点保护雷达控制设备及线路的防护措施;从外到内综合运用接闪、分流、屏蔽、接地、等电位等现代防雷技术,该技术的实施保证了雷达设备的安全运行。 展开更多
关键词 twr01小型雷达 防雷 避雷针 屏蔽 接地
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TWR-01型天气雷达回波特征参数的提取和应用 被引量:3
11
作者 邹书平 张芳钧 《气象》 CSCD 北大核心 2011年第4期481-489,共9页
TWR-01型天气雷达是小型数字化雷达,具备GIS和GPS功能,可适应移动式、固定式的增雨防雹作业指挥和气象保障服务。TWR-01型天气雷达回波特征参数的提取技术是基于影像的目标轮廓提取方法。目标轮廓提取方法在图像识别与图像分析中占有重... TWR-01型天气雷达是小型数字化雷达,具备GIS和GPS功能,可适应移动式、固定式的增雨防雹作业指挥和气象保障服务。TWR-01型天气雷达回波特征参数的提取技术是基于影像的目标轮廓提取方法。目标轮廓提取方法在图像识别与图像分析中占有重要地位,广泛应用于测量和遥感领域。TWR-01型天气雷达回波特征参数提取的技术方法是按照分层分强度提取和描述回波的几何结构,具有通用的文本数据接口,实现了图像与数据的同步保存,解决人工读取回波数据和数据分析的技术难题。TWR-01型天气雷达特征参数的提取应用,可以定量分析回波的演变趋势和变化规律,监测局地天气变化、增雨防雹预警作业指挥及作业效果的物理评估等,并在此基础上研制了TWR-01天气雷达增雨防雹局地作业预警指挥系统。 展开更多
关键词 twr-01型天气雷达 回波特征参数 目标轮廓提取 增雨防雹 作业预警指挥
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TWR01雷达常见故障及排除方法
12
作者 唐晓波 白先达 《气象水文海洋仪器》 2014年第2期106-108,111,共4页
为保证TWR01雷达正常运行,充分发挥其局地天气观测和人工影响天气作业指挥的作用,对桂林市各县TWR01雷达业务运行中发现的问题进行收集和整理,分析其问题产生的原因。电脑操作系统、雷达设备系统、网络系统等方面都可能发生故障,操作不... 为保证TWR01雷达正常运行,充分发挥其局地天气观测和人工影响天气作业指挥的作用,对桂林市各县TWR01雷达业务运行中发现的问题进行收集和整理,分析其问题产生的原因。电脑操作系统、雷达设备系统、网络系统等方面都可能发生故障,操作不规范,业务不熟悉是造成故障的主要原因。注意做好雷达平时的保养,严格按照操作手册进行操作,发现异常要及时检查,可以有效的减少雷达故障的发生。 展开更多
关键词 twr01雷达 常见故障 分析
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基于Motion TWR与Virtual Lab Motion的C_(70E)型敞车载荷迭代分析 被引量:1
13
作者 王文 邹广闻 王伟 《铁道机车车辆》 2015年第B05期99-102,共4页
以C70E型敞车为例,论述了采用Virtual Lab Motion进行多体动力学建模,并利用Motion TWR与Virtual Lab Motion在软件环境下根据车体上的响应数据迭代出虚拟路谱的过程,并对该过程所得到的数据进行了虚拟验证。该方法可以在今后的分析中... 以C70E型敞车为例,论述了采用Virtual Lab Motion进行多体动力学建模,并利用Motion TWR与Virtual Lab Motion在软件环境下根据车体上的响应数据迭代出虚拟路谱的过程,并对该过程所得到的数据进行了虚拟验证。该方法可以在今后的分析中把虚拟路谱加载在概念车体模型上,得到关心部件的动载荷,为以后新设计车型在设计阶段进行抗疲劳分析提供了一条新的途径,也使虚拟线路试验成为可能。 展开更多
关键词 MOTION twr VIRTUAL LAB MOTION 多体动力学 虚拟迭代 虚拟线路试验
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TWR01A型天气雷达在山西隰县山洪灾害预警中的应用 被引量:3
14
作者 刘福新 樊建军 +1 位作者 郑杨罡 张启荣 《中国防汛抗旱》 2013年第3期31-33,共3页
自2012年山西隰县山洪灾害非工程措施实施以来,为提前预报暴雨落区开展山洪预警争取了时间。针对2012年隰县的3次山洪灾害,利用TWR01A型天气雷达实时监测图像资料和自动雨量站资料,分析3次暴雨引发山洪灾害的天气原因和强回波移动特点... 自2012年山西隰县山洪灾害非工程措施实施以来,为提前预报暴雨落区开展山洪预警争取了时间。针对2012年隰县的3次山洪灾害,利用TWR01A型天气雷达实时监测图像资料和自动雨量站资料,分析3次暴雨引发山洪灾害的天气原因和强回波移动特点。分析结果表明,发挥TWR01A型雷达监测作用,经过天气预报员综合分析,可提前约30min预报山洪危险区出现区域暴雨,从而提高隰县防御山洪灾害的能力,减少人员伤亡及财产损失。 展开更多
关键词 twr01A型天气雷达 山洪灾害预警 隰县
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TWR-01小型天气雷达在人工防雹作业中的应用 被引量:1
15
作者 崔彩 张雪艳 聂松花 《现代农业科技》 2011年第16期24-25,共2页
TWR-01型天气雷达是2008年开始在内蒙古自治区10个新一代天气雷达站网不能覆盖的旗县投入使用的,为旗县更加科学的实施人影作业提供了较好的依据。而旗县TWR-01型天气雷达的使用在起步阶段,研究应用较少,对TWR-01型天气雷达在人工防雹... TWR-01型天气雷达是2008年开始在内蒙古自治区10个新一代天气雷达站网不能覆盖的旗县投入使用的,为旗县更加科学的实施人影作业提供了较好的依据。而旗县TWR-01型天气雷达的使用在起步阶段,研究应用较少,对TWR-01型天气雷达在人工防雹作业中的应用进行了探讨,总结近2年的使用经验,以对今后旗县TWR-01型天气雷达的使用提供参考价值。 展开更多
关键词 twr-01小型天气雷达 人工防雹 应用
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从历史遗迹到艺术酒店,复兴社区活力——Twr y Felin艺术酒店
16
作者 费基利 《设计家》 2016年第3期70-75,共6页
Aedas室内设计团队设计并交付了Twr y Felin艺术酒店,其位于英国威尔士圣大卫美丽的彭布罗克海岸国家公园。这是Aedas室内设计团队为Retreats Group打造的第三个项目,旨在通过对本地人民喜爱的古老建筑的修复与改造,将其打造成生机勃勃... Aedas室内设计团队设计并交付了Twr y Felin艺术酒店,其位于英国威尔士圣大卫美丽的彭布罗克海岸国家公园。这是Aedas室内设计团队为Retreats Group打造的第三个项目,旨在通过对本地人民喜爱的古老建筑的修复与改造,将其打造成生机勃勃的奢华精品酒店,从而复兴圣大卫的威尔士社区。Twr y Felin酒店由始建于1802年的一座古老风车塔改建而成,也是威尔士第一座'艺术酒店'。 展开更多
关键词 twr Y Felin 布罗克 室内设计 英国威尔士 威尔 国家公园 大卫 文化体验 委托作品 复建工程
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DS-TWR算法室内定位批量测距系统的优化研究 被引量:6
17
作者 孙宏伟 曹雪虹 +3 位作者 焦良葆 孟琳 刘子恒 袁枫 《电信科学》 2022年第1期73-82,共10页
针对现阶段基于双边双向测距(double sided two-way ranging,DS-TWR)算法的超宽带(ultra wide band,UWB)室内定位系统存在通信次数较多、多标签环境下冲突率较高的问题,提出了一种改进的算法。该方法通过Hash算法对标签和基站的通信内... 针对现阶段基于双边双向测距(double sided two-way ranging,DS-TWR)算法的超宽带(ultra wide band,UWB)室内定位系统存在通信次数较多、多标签环境下冲突率较高的问题,提出了一种改进的算法。该方法通过Hash算法对标签和基站的通信内容进行哈希分布,使得基站在每次测距流程中,能够对多个标签进行有规则的统一回复,大大减少了基站发送RES(responds)数据的次数。结果表明,改进算法后,单个标签和基站的通信次数较传统DS-TWR算法减少了15%,增加了基站接收状态在测距中的时间占比,由此降低了基站在接收RNG(range)数据包的冲突率,测距成功率提高了43.6%。由于每个定位周期内所需要通信次数的减少且数据包之间冲突率的降低,将需要更小的信道容量,由此增加了定位系统的标签容纳量,具有较强的工程意义。 展开更多
关键词 超宽带定位 室内定位 哈希算法 双边双向测距
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基于自适应Kalman滤波的DS-TWR测距方法研究 被引量:4
18
作者 张紫沁 冯玉田 《工业控制计算机》 2023年第2期86-88,共3页
DS-TWR是基于UWB的室内定位技术的主流测距方式。现有方法使用改进卡尔曼滤波算法,利用先验信息和观测点调整观测协方差可以提高定位精度,但在直接提高DS-TWR实时测距值精度方面的研究较少。为了直接减小测距信息中的随机误差,采用经验... DS-TWR是基于UWB的室内定位技术的主流测距方式。现有方法使用改进卡尔曼滤波算法,利用先验信息和观测点调整观测协方差可以提高定位精度,但在直接提高DS-TWR实时测距值精度方面的研究较少。为了直接减小测距信息中的随机误差,采用经验模型降低DS-TWR存在的天线时延误差,并且提出一种改进的自适应卡尔曼滤波,对得到的实时测距信息进行去噪,从而进一步提高实时测距精度。在真实环境下对该算法做了经验模型和卡尔曼滤波算法两组对照实验,结果表明使用改进后的算法得到的测距估计值与真实距离信息最贴近,且经过经验模型改良和自适应卡尔曼滤波改进后与原标准DS-TWR的误差值明显变小,在厘米级标准上进一步提升了DS-TWR算法的实时测距精度。 展开更多
关键词 超宽带技术 卡尔曼滤波 双边双向测距 室内测距
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基于DS-TWR的室外远距离定位算法优化 被引量:1
19
作者 刘唯 尹磊 沈子阳 《自动化与仪表》 2023年第10期62-66,71,共6页
现阶段基于双边双向测距(DS-TWR)算法的超宽带(UWB)定位系统在多标签的环境下通信冲突率高,应用在长距离下会产生较大的测距误差,针对这2个问题,该文提出了改进算法。在通信方案方面,通过Hash算法对标签进行分布,以确定标签应该与哪个... 现阶段基于双边双向测距(DS-TWR)算法的超宽带(UWB)定位系统在多标签的环境下通信冲突率高,应用在长距离下会产生较大的测距误差,针对这2个问题,该文提出了改进算法。在通信方案方面,通过Hash算法对标签进行分布,以确定标签应该与哪个基站进行通信,再由基站统一回复,减少基站发送消息的次数。在测距方面,提出一种自适应卡尔曼滤波算法,以提高测距的精度。实验结果表明,通信的冲突率下降了36%,测距的精度与无滤波的情况下相比,误差减小了76%。 展开更多
关键词 超宽带 双边双向测距 HASH算法 卡尔曼滤波
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