如何解決UWB定位系統(tǒng)時間不同步問題？

發(fā)布時間：2020-01-17

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超寬帶UWB定位，是一種基于極窄脈沖無線技術(shù)，它通過測量無線電信號的飛行時間，以此來計(jì)算位置信息。想要實(shí)現(xiàn)精確定位，對時間測量的要求就極高，時間測量不準(zhǔn)確會嚴(yán)重影響定位精度，1ns的時間差就會造成30cm的位置誤差。

超寬帶UWB定位，是一種基于極窄脈沖無線技術(shù)，它通過測量無線電信號的飛行時間，以此來計(jì)算位置信息。想要實(shí)現(xiàn)精確定位，對時間測量的要求就極高，時間測量不準(zhǔn)確會嚴(yán)重影響定位精度，1ns的時間差就會造成30cm的位置誤差。
一、時間不同步原因分析
每個UWB定位設(shè)備內(nèi)部都有晶體震蕩器，它的作用是產(chǎn)生時鐘頻率，定位設(shè)備的UWB信號的收發(fā)，都是在該時鐘的節(jié)拍下進(jìn)行的，測量收發(fā)時間也是以該時鐘為基礎(chǔ)。這也就是說每個硬件設(shè)備都有自己的內(nèi)部時鐘，UWB定位基站各自按照自己的時間體系運(yùn)行，這就導(dǎo)致各個基站存在初始時間差。
并且，還存在著一個時鐘漂移現(xiàn)象，這就使得多個時鐘即使在同一個標(biāo)準(zhǔn)時間啟動，它們也不可能長期保持同步。影響時鐘漂移的因素還有很多，如：生產(chǎn)工藝、溫度變化、環(huán)境變化、老化程度等。
二、如何解決時間不同步？
目前，有兩種解決UWB定位時間不同步的方法，分別為：有線同步和無線同步。
1、有線同步

有線同步就相當(dāng)于所有的基站都用同一個表，也就是同步控制器。同步控制器通過有線通信的方式，將時間信息傳輸?shù)矫總€基站，使每個基站處于同一時間體系，實(shí)現(xiàn)時間同步。

UWB有線同步

時間測量精度高，各個基站之間時間可保持高度同步，并且技術(shù)難度低，容易實(shí)現(xiàn)。但是部署成本較高，因?yàn)槊總€基站都需要通過有線的方式連接到同步控制器，線路規(guī)劃變得很復(fù)雜，部署UWB定位系統(tǒng)時會大量布線。但同步精度會相對來說高一些。
2、無線同步

無線同步就是各個基站通過不斷與其他基站交換本隊(duì)時鐘信息，最終達(dá)到并且保持全局時間協(xié)調(diào)一致。無線同步方法依賴于UWB的測量時間精度，時間精度越高，兩個基站之間的時間誤差越小，那么它們的時間同步程度越高?；九c基站之間不需要有線連接，因此部署難度較低，成本也低。

UWB無線同步

綜合比較兩種同步方法，各有優(yōu)劣。EHIGH恒高UWB定位系統(tǒng)采用的是無線同步方法，也是業(yè)內(nèi)第一家擁有UWB無線同步技術(shù)的廠家。當(dāng)前，EHIGH恒高的時間測量精度已經(jīng)達(dá)到ps級，基站與基站之間時間可達(dá)到高度同步，實(shí)現(xiàn)10cm精確定位。