通过之前《【大话UWB定位】之核心命脉:TOF与TDOA》的介绍,我们可以知道TDOA需要测量到达时间差。如果说TDOA定位的前提是需要测量到达时间差,那么测量到达时间差的前提就是时间必须同步。

知己知彼——什么是时间同步?

TDOA是一种利用到达时间差进行定位的方法。标签卡对外发送一次UWB信号,在UWB定位标签覆盖范围内的所有基站都会收到无线信号,因标签距离基站的距离不同,基站收到信号的时间点是不一样的。

就像小明对外大声的吼了一声“几点啦?”,分布在周围的人会在不同时间收到声音信息。如果A在13:22:20接收到信号,B在13:22:21接收到信息,那么这1秒钟就是到达时间差。那么小明到B的距离就比到A的距离远:声波的传播速度×(13:22:21-13:22:20)=340m/s×1s=340m。

但是如果B来自东京,他习惯使用东京时间进行计时,那么在接收到信号时,B看到的时间就是14:22:21(东京时间比北京时间快1个小时)。

如果不对A和B进行时区换算,那么,信息的到达时间差就为1个小时零1秒,按刚刚计算公式计算,小明到B就比到A远了1200多公里,吓死小编了,小明练就了一身千里传音的好本领。

很明显,这样计算出来的时间差是没有任何意义的,因为他们使用不同的时间体系进行计时,时间起点不相同,计算出来的到达时间差也是不准确的。

所以为了能精确测量时间,我们需要对计时工具进行时间调整,使它们都处于同一时间体系下,比如说大家都是标准的北京时间,这就是时间同步。

推本溯源——为什么会时间不同步?

每个UWB定位设备内部都有晶体震荡器,它的作用是产生时钟频率,UWB定位设备的UWB信号的收发,都是在该时钟的节拍下进行的,测量收发时间也是以该时钟为基础。这也就是说每个硬件设备都有自己的内部时钟,基站各自按照自己的时间体系运行,这就导致各个基站存在初始时间差。

并且,还存在着一个时钟漂移现象,这就使得多个时钟即使在同一个标准时间启动,它们也不可能长期保持同步。就像是我们每个人的手表,走一段时间后就会不准了,主要原因是我们时钟的精度,也就是我们手表所走的1s,并不是标准的1s,而是接近1s,长时间不对表的话,我们的时间体系就会发生偏移。

除此之外,影响时钟漂移的因素还有很多,如:生产工艺、温度变化、环境变化、老化程度等。 综上所述,时间不同步问题是无法避免的。

釜底抽薪——如何解决时间不同步?

从《【大话UWB定位】之UWB应运而生》篇中,我们知道UWB定位系统对时间测量的要求极高,时间测量不准确会严重影响定位精度,1ns的时间差就会造成30cm的位置误差。因此,时间不同步问题,必须要得以解决,目前,有两种最常用的解决方式,有线同步和无线同步。

1、有线同步

有线同步就相当于所有的UWB定位基站都用同一个表,也就是同步控制器。同步控制器通过有线通信的方式,将时间信息传输到每个基站,使每个基站处于同一时间体系,实现时间同步。

这种同步方式的优势在于时间测量精度高,各个UWB定位基站之间时间可保持高度同步,并且技术难度低,容易实现。存在的问题在于部署成本较高,因为每个基站都需要通过有线的方式连接到同步控制器,线路规划变得很复杂,部署UWB定位系统时会大量布线。但同步精度会相对来说高一些。

2、无线同步

无线同步就是各个UWB定位基站通过不断与其他基站交换本队时钟信息,最终达到并且保持全局时间协调一致。也就是说UWB定位基站之间每隔一段时间进行信号交互,告诉其他基站自己现在处于什么时间,然后各自调整自身时间与其他基站保持一致。

无线同步方法依赖于UWB的测量时间精度,时间精度越高,两个基站之间的时间误差越小,那么它们的时间同步程度越高。无线同步方式的优势在于基站与基站之间不需要有线连接,因此UWB定位系统的部署难度较低,成本也低。

一马当先——EHIGH恒高使用哪种同步方法?

综合比较两种同步方法,各有优劣。EHIGH恒高UWB定位系统采用的是无线同步方法,也是业内第一家拥有UWB无线同步技术的厂家。当前,EHIGH恒高的时间测量精度已经达到ps级,基站与基站之间时间可达到高度同步,实现10cm精确定位。

转载于:https://www.cnblogs.com/liulianchoudoufu/p/10948494.html

【大话UWB定位】之分毫不差:时间同步相关推荐

  1. UWB定位算法比较TDOA和TWR究竟哪个好

    使用UWB技术进行定位时,有两种基本定位算法:基于差分飞行时间(TDOA)和双向测距(TWR)的UWB定位算法,这两种算法各有优劣,下面将进行比较. 超宽带是一种可用于室内定位的短距离无线电通信.与蓝 ...

  2. 大话UWB技术之核心命脉:TDOA与TOF

    正如我们上一个话题讲到的,超宽带定位,是一种基于极窄脉冲无线技术,UWB射频信号与生俱来的物理特性使得UWB技术从一开始就被明确定义:能够实现实时.超精确.超可靠的定位和通信.它能够非常准确地测量无线 ...

  3. UWB室内定位:TDOA定位方法的时间同步问题

    最近在搞uwb室内定位,了解了一些相关知识,总结下: 1. TOA TOA:由定位标签相隔一段时间进行数据的发送 (Blink),各基站收到定位标签的数据而计算出标签到达的时间 (TOA) 2. TD ...

  4. UWB定位的3种算法:TWR、TOA和TDOA算法

    UWB定位的3种算法:TWR.TOA和TDOA算法 文章目录 UWB定位的3种算法:TWR.TOA和TDOA算法 UWB定位技术 一.TER定位算法 二. TOA定位算法 三. TDOA定位算法 UW ...

  5. UWB定位实验 - 客户端模式(被动式)TDOA定位精度测试

    摘要 本实验主要测试客户端模式(被动式.下行模式)方案的UWB定位系统其定位性能,包括TDOA到达时间差稳定性.定位精度等. 定位性能测试指标 客户端模式TDOA 在使用客户端模式(被动式.下行模式) ...

  6. 【UWB 定位】高精度定位

    室内定位--UWB测距及定位原理 我们都知道卫星信号在室内会被严重的影响,从而导致GPS或是北斗无法发定位.所以在室内定位主要采用无线通讯.基站定位.惯导定位等多种技术集成形成一套室内位置定位体系,从 ...

  7. UWB 定位技术方案选择

    资料来源:南京沃旭通讯科技有限公司 1. 基于测距的定位方案: 定位标签和定位基站逐一测距,得到所有的距离数据之后,服务器计算标签的位置. 2. 基于到达时间差(TDOA)的定位方案 基站时间同步之后 ...

  8. 影响UWB定位技术精度的8个原因

    UWB定位技术的理论精度可以做到毫米级甚至微米,但是在实际场景中部署UWB定位系统,定位精度却千差万别,目前UWB定位系统涉及的算法主要包括TOF.TDOA等,从UWB定位算法.UWB基站的部署.实际 ...

  9. 无线基站定位服务器,UWB定位技术的三种定位方法

    原标题:UWB定位技术的三种定位方法 UWB定位技术也称超宽带技术,与传统的窄带系统相比,具有穿透力强.功耗低.抗多径效果好.安全性高.系统复杂度低.能提供精确定位等优点.因此,超宽带技术可以应用于室 ...

最新文章

  1. Appium 并发测试基于unitest
  2. iOS开发之绝对布局和相对布局(屏幕适配)
  3. 扶贫干部拍胸脯认证,AI开发者上手零门槛,百度打造 “云智一体”全栈开发杀手锏...
  4. matlab 多个表数据相加,Excel合并计算完成多表格数据汇总求和
  5. 设计模式的征途—3.工厂方法(Factory Method)模式
  6. VUE组件 之 Drawer 抽屉
  7. 『软件工程3』你应该知道的三种原型实现模型:抛弃式、演化式、增量式
  8. linux 网络编程:使用两线程实现socket同时收发数据
  9. C语言中信号函数(signal)的使用
  10. Tosca 添加 modules,添加Library,引用重复步骤
  11. IIS7.5配制支持PHP脚本错误代码0x80070002
  12. 最新推券客CMS淘宝客优惠券程序源码V3.6.1版
  13. 数据库及基本表的建立
  14. QuickFlow-如何通过QFD and ExecuteCode获取其他列表数据
  15. 【高等数学】空间曲线积分、斯托克斯公式、参数方程
  16. C 语言有哪些优点?
  17. 毕业论文小论文查重吗?
  18. chatGPT研究-(一)使用入门及Access Denied打不开问题解决
  19. C#获取本机IP地址的4种方式
  20. Navicat Preminum免费版下载及补丁

热门文章

  1. java广度优先算法,算法之广度优先搜索
  2. vue-player 官网demo示例
  3. 【Kubernetes 系列】Kubernetes 创建K8s集群项目
  4. 北京工业大学计算机试题,北京工业大学计算机学院 《数字逻辑》闭卷试题(A卷)...
  5. mac下如何连续看图
  6. java微信开发教程
  7. 图灵深度学习工作站介绍
  8. 一次简单的路由器渗透
  9. 利用OVITO软件绘制团簇构型 (ICO, BCC, HCP, FCC及SC 多面体)
  10. 软件工程之用户界面设计