基于UWB的RTK无人机精准定位技术分析
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UWB精确定位系统解决方案UWB精确定位系统是一种基于超宽带(Ultra-Wideband)技术的定位系统,可以实现高精度的定位和跟踪。
在UWB精确定位系统中,通过发送和接收极短而带宽很大的脉冲信号,利用近场传感器进行信号捕获和处理,从而实现对目标位置的精确定位。
1.脉冲发射器和接收器:脉冲发射器用于发送超短脉冲信号,而脉冲接收器则用于接收和处理收到的信号。
这些设备需要具备高带宽和低时延的特点,以满足高精度定位的需求。
2.多天线系统:为了实现精确定位,UWB系统通常采用多天线系统。
通过使用多个接收天线,可以实现信号的多径传播和多普勒效应的检测,从而提高定位精度。
3. 信号处理算法:UWB精确定位系统依赖于复杂的信号处理算法来提取脉冲信号的到达时间差(Time Difference of Arrival,简称TDOA)和多普勒效应等信息。
这些算法需要考虑信号传播路径的多样性、噪声的影响以及时延的测量等问题,以实现高精度的定位。
4.定位引擎:定位引擎是UWB精确定位系统的核心组件,用于根据接收到的信号和信号处理算法的结果计算目标的位置。
定位引擎需要具备高性能的处理能力和实时性,以满足对于高精度定位的要求。
5.定位参考点:为了实现精确的定位,UWB精确定位系统通常需要在环境中设置一些定位参考点。
这些参考点可以通过精确测量其位置坐标,并与定位引擎进行校准,从而提高整个系统的定位精度。
UWB精确定位系统可以应用于多个领域,包括室内定位、车辆定位、物体跟踪和安防监控等。
在室内定位领域,UWB精确定位系统可以利用多径传播的特点,实现对复杂环境中目标位置的高精度定位,例如用于室内导航、人员追踪和无线电子支付等应用。
在车辆定位领域,UWB精确定位系统可以实现对车辆位置的高精度定位和跟踪,可应用于自动驾驶和交通管理等领域。
在物体跟踪和安防监控领域,UWB精确定位系统可以实现对于物体位置的高精度测量和实时跟踪,可用于刑侦破案、救援搜寻和工业监控等应用。
基于UWB技术的测距定位研究近年来,基于UWB(Ultra Wide Band)技术的测距定位成为了研究热点。
UWB是一种短脉冲无线电通信技术,其带宽远超几百兆赫兹,可在短时间内传送大量数据。
UWB技术的测距定位采用了双向测距和三角定位的方法,从而实现了在室内和室外高精度的位置定位。
一、UWB技术测距的基础原理UWB技术利用超短脉冲信号在不同位置之间传播的时间差,来计算距离。
为了达到高精度定位的目的,UWB技术需要使用纳秒级的时钟和高速ADC(模数转换器)进行测量。
在UWB技术中,测距系统会发送一个超短脉冲信号,然后接收从目标物体反射回来的信号,利用差分时间测量出脉冲信号从发送到接收的时间,从而计算出距离。
二、UWB技术测距的应用领域UWB技术的高精度测距定位已经在很多领域得到应用,主要包括室内定位、物联网、机器人、安防等。
在室内定位中,UWB技术可以实现对人员和设备的高精度定位,从而可以用于室内导航、机器人导航等场景,同时室内定位技术也成为了无人零售、智能家居等领域的新热点。
在物联网中,UWB技术可以用于智能标签的精确定位,同时还可以实现对物品在时间、空间等多维度的跟踪和管理。
在机器人方面,UWB技术可以用于实现机器人的定位和导航,不仅可以提高机器人在不同环境下的导航精度和效率,还可以为机器人的协同工作提供参考。
在安防领域,UWB技术可以实现对人员和车辆等目标物体的高精度定位,不仅可以提高安全性,还可以为智能交通、城市管理等领域提供有力支撑。
三、UWB技术测距定位的研究进展UWB技术测距定位已经成为了国内外研究的热点。
近年来,越来越多的研究者将UWB技术与机器学习、人工智能等技术相结合,从而探索实现更高精度、更可靠的测距定位。
同时,基于UWB技术的无线传感器网络也成为了研究热点之一。
无线传感器网络可以利用UWB技术实现对环境、人员等目标物体的高精度定位和监测。
其中,无线传感器网络的电力管理和优化也成为了研究重点之一,探索实现更加节能的传感器网络。
uwb高精度定位,实现厘米级定位感知UWB(Ultra Wide Band)定位技术具有以下优点:高精度定位:UWB定位技术采用超宽带信号,可以实现非常高精度的定位,达到亚厘米级的空间精度和毫秒级的时间精度。
在室内定位领域,UWB技术是目前精度最高、误差最小的一种技术。
抗干扰能力强:UWB定位技术使用的是较低功率、大频带宽的短时隙脉冲,传输的信号能够穿透混凝土、金属等障碍物,在复杂环境中抗干扰性能更好。
能耗低:UWB定位技术在数据传输上的能耗比较低。
因为其采用超短脉冲的方式进行通讯,每一次发射只需要极少的电量。
同时,UWB标签不需要维护一个长期的连接,也能延长设备的工作寿命。
可扩展性强:UWB定位技术遵守国际电信联盟(ITU)的要求,并且全世界已经建立了完善的频谱规划和应用标准,未来还有更多的扩展应用空间。
高效理论广泛:UWB定位技术的数学模型简单且清晰,因此很容易扩展到多个维度、多层次的使用场景。
同时,UWB激励器和天线也比较容易得到,可快速部署与实施。
总之,UWB定位技术具有高精度、抗干扰能力强、能耗低、可扩展性强、理论基础广泛等优点,在诸如室内人员追踪、物资管理、安防监控等领域中有着非常广泛的应用前景。
目前UWB定位技术应用在物体定位:UWB技术可以用来实现高精度室内定位,可广泛应用于物流追踪、设备定位等场景。
安防监控:UWB技术可以用于实现精确的人员、物品跟踪及控制,对于公共场所的安全保障有着重要作用。
个人健康管理:UWB技术可以通过测量人体运动轨迹、姿势变化等信息,结合相关算法提供个性化的健康管理服务。
智能家居:UWB技术可以用于检测房间内物品摆放状态、人体位置信息,从而实现更加智能的家居控制。
电子钥匙:UWB定位技术可以实现数字钥匙的概念,通过智能手机可以实现开门关门。
并且数字钥匙可以远程开锁和关锁。
目前被广泛应用于智能汽车的智慧应用。
这样的数字钥匙可以大大的提高安全性,用户丢失了传统钥匙或者忘带而无法进入家或车内的情况都不会再出现。
《基于UWB通信的道路车辆定位技术研究》篇一一、引言随着智能交通系统的快速发展,道路车辆定位技术成为了关键的研究领域。
其中,超宽带(UWB)通信技术因其高精度、高带宽的特性在道路车辆定位中得到了广泛应用。
本文旨在探讨基于UWB通信的道路车辆定位技术的研究现状、原理、方法及挑战,以期为相关研究与应用提供参考。
二、UWB通信技术概述UWB(Ultra-Wideband)通信技术是一种无线通信技术,其频谱范围较宽,具有高精度、高带宽、低功耗等特点。
在道路车辆定位中,UWB通信技术可以通过测量信号的传输时间、到达时间差等信息,实现高精度的车辆定位。
此外,UWB技术还具有抗干扰能力强、穿透力强等优点,使其在道路车辆定位中具有独特的优势。
三、基于UWB通信的道路车辆定位技术原理基于UWB通信的道路车辆定位技术主要利用UWB信号的传输特性和接收端的信号处理技术,实现车辆的精确位置测定。
具体而言,通过在道路上布置一定数量的UWB信标(Beacon),车辆上的UWB接收器可以接收来自信标的信号。
通过测量信号的传输时间、到达时间差等信息,可以计算出车辆与信标之间的距离或角度信息。
结合多个信标的信息,可以进一步实现车辆的二维或三维定位。
四、基于UWB通信的道路车辆定位方法基于UWB通信的道路车辆定位方法主要包括基于信标定位和基于测距定位两种方法。
1. 基于信标定位方法:该方法需要在道路上布置一定数量的UWB信标,车辆上的UWB接收器通过接收来自信标的信号,结合信号处理技术,实现车辆的精确位置测定。
该方法具有定位精度高、稳定性好等优点,但需要大量的信标布置,成本较高。
2. 基于测距定位方法:该方法通过测量车辆与多个UWB信标之间的距离或角度信息,结合三角定位或最小二乘法等算法,实现车辆的定位。
该方法成本较低,但需要较高的测距精度和算法处理能力。
五、挑战与展望尽管基于UWB通信的道路车辆定位技术具有诸多优点,但仍面临一些挑战和问题。
《基于UWB通信的道路车辆定位技术研究》篇一一、引言随着智能交通系统的快速发展,道路车辆定位技术已成为提升交通效率、保障交通安全的重要手段。
其中,超宽带(UWB)通信技术以其高精度、低功耗、抗干扰性强的特点,在道路车辆定位领域展现出巨大的应用潜力。
本文将针对基于UWB通信的道路车辆定位技术进行研究,探讨其技术原理、应用现状及未来发展趋势。
二、UWB通信技术概述UWB(Ultra-Wideband)通信技术是一种无线载波通信技术,其工作原理是利用纳秒级的非正弦波窄脉冲进行通信。
与传统的无线通信技术相比,UWB具有更高的精度、更低的功耗和更强的抗干扰能力。
此外,UWB通信技术还具有系统复杂度低、安全性高等优点,使其在道路车辆定位领域具有广泛的应用前景。
三、基于UWB通信的道路车辆定位技术原理基于UWB通信的道路车辆定位技术主要通过测量不同位置之间UWB信号的传播时间或飞行时间差来计算距离。
在多个位置测量后,可以通过三角定位法或最小二乘法等算法确定车辆的位置。
此外,结合地图信息、传感器数据等,可以实现更精确的车辆定位和导航。
四、应用现状及问题分析目前,基于UWB通信的道路车辆定位技术已广泛应用于智能交通系统、无人驾驶等领域。
然而,在实际应用中仍存在一些问题。
首先,UWB信号在复杂环境中的传播受到多种因素的影响,如多径效应、非视距传播等,导致定位精度降低。
其次,不同车型、不同安装位置的UWB设备可能对定位精度产生影响。
此外,成本问题也是制约UWB通信技术在道路车辆定位领域广泛应用的重要因素之一。
五、技术研究与创新针对上述问题,本文提出以下技术研究与创新方向:1. 信号处理算法优化:通过改进信号处理算法,提高UWB 信号在复杂环境中的传播稳定性,降低多径效应和非视距传播对定位精度的影响。
2. 设备校准与优化:针对不同车型、不同安装位置的UWB 设备进行校准和优化,以提高定位精度和可靠性。
3. 融合其他传感器信息:结合摄像头、雷达等其他传感器信息,实现多源信息融合的车辆定位和导航,提高定位精度和鲁棒性。
UWB高精度定位技术原理与实现一、什么是UWBUWB(Ultra Wide Band,超宽带)技术是一种新型的无线通信技术,其与传统通信技术有很大的差异。
在传统通信体制中,数据传输一般都需要使用载波来承载,UWB则不需要,取而代之的是通过发送和接收具有纳秒甚至亚纳秒级的极窄脉冲来传输数据,一个信息比特可映射为数百个这样的脉冲。
根据傅里叶时频变换规则可知,单周期UWB脉冲时域宽度越短,对应的频域带宽就越宽,这种纳秒级时域脉冲信号,往往能产生具有GHz量级的频域带宽,如图1所示。
因此这种技术也称UWB超宽带技术(简单来说就是带宽非常大)。
正是这些纳秒级的时域脉冲,使得UWB信号具有极高的时间分辨率,非常适合高精度定位。
图1 UWB时域极短脉冲信号及频谱二、UWB定位的技术特点2.1 高精度具有厘米级的高精度定位能力。
UWB信号时域宽度极窄,接收端在测量时,能获得极高的时间分辨率,简单讲就是时间测量准,这是实现高精度定位的基础。
同时它还具有很强的抗多径能力,不同方向到达的信号很难出现叠加干扰,这对高精度定位也非常有好处。
2.2 低功耗UWB系统使用周期性的脉冲来发送数据,脉冲持续时间很短,一般在0.20ns~1.5ns之间,占空比非常低,省去了发送连续载波的大量功耗,因此功耗可以做到很低。
2.3 高安全UWB通信系统的物理层技术具有天然的安全性能,其带宽大,发射功率谱密度比噪声还要低,承载的信息淹没在噪声中,被截获和干扰的概率非常低。
反之,影响其他无线通信(如WIFI)的概率也非常低。
总结起来,就是自己既不干扰别人,别人也很难干扰自己。
2.4 低成本部署UWB定位系统,有一定的硬件采购成本,但UWB基站覆盖范围大,典型半径达50-150米,同样面积下,需部署的设备更少。
同时,UWB系统一旦部署调试完毕,几乎不用再改动,一次投入,可用10年,运营成本极低。
三、UWB 定位网络架构整个UWB定位系统主要包含四个部分:UWB定位标签、UWB定位基站、IoT定位平台,以及应用平台,如下图所示:图2 UWB定位系统组成3.1 UWB定位标签UWB定位标签携带在目标人员和物资中,其周期性发送上行UWB定位脉冲信号,有工牌、安全帽、腕表等多种形态,适用于不同的应用场景,具有低功耗、便携、防水防尘等特点。
基于UWB的室内移动机器人定位算法研究摘要:本文针对移动机器人在室内环境中因运动和传感器测量噪声导致定位精度不高的问题,采用基于TDOA测距算法的超宽带(UWB)技术获得移动机器人在室内环境中的全局位置信息,对比研究了基于扩展卡尔曼滤波(EKF)和无迹卡尔曼滤波(UKF)算法实现的多传感器数据融合。
实验结果表明,两种方法均能有效提高运动目标的定位精度,在系统非线性条件下,UKF算法的定位精度更高。
关键词:移动机器人 UWB定位卡尔曼滤波0 引言近年来,随着“中国制造2025”战略的不断推进,智能工厂中对各种机器人的需求量和智能化程度要求都在增加,移动机器人作为自主智能机器人的一种,广泛应用在智能工厂的仓储物流、巡线、生产搬运等环节。
机器人定位和自主导航是移动机器人区别于其他智能机器人的主要特征功能,实时精确定位是其自主导航的先决条件。
同步定位与地图构建(Simultaneous Localization and Mapping,SLAM)是指机器人对周围未知环境信息进行组合感知,在移动的同时完成环境地图的构建并不断对自身的位姿进行修正的过程,已成为移动机器人领域的研究热点。
SLAM问题的研究方法众多,主要可分为基于概率论的方法和模拟生物神经激励系统的方法。
前者以卡尔曼滤波算法、粒子滤波算法为代表,通过各种传感器的测量数据不断估计机器人状态和参数。
这些方法主要依赖各种满足工程实用性的传感器和高性能的计算能力,在假设机器人所处环境是静止不变的情况下,取得了很好的实用效果。
如果能获取绝对位置信息,移动机器人在室内已知场景中的定位将更简单,但是室内环境无法使用全球卫星系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)信号,仅通过搭载的雷达、相机无法获得准确的全局绝对位置信息,因此研究者们开始研究各种无线通信技术在室内定位中的应用。
近年来,超宽带(Ultra Wide-Band,UWB)定位技术凭借其高精度、低成本优势获得研究者青睐,被广泛应用在移动机器人室内定位中。
基于UWB的室内定位与导航技术研究随着科技的发展和人们生活水平的提高,室内定位和导航技术越来越受到人们的关注。
基于UWB的室内定位和导航技术具有精度高、实时性好、适用范围广等特点,因此成为当前室内定位和导航技术的研究热点。
一、UWB技术介绍UWB(Ultra Wide Band)技术是一种新兴的无线通信技术,它采用极短的脉冲信号进行数据传输。
UWB技术的优点在于其带宽非常宽,传输距离比其他无线通信技术更远,穿透能力更强,具有不易受到其他频段干扰等特点,适用于多种场景下的数据传输。
二、基于UWB的室内定位技术研究室内定位技术是一种在封闭或半封闭的室内环境中确定移动对象位置的技术。
传统室内定位技术主要采用无线射频识别、红外、超声波等技术,这些技术都存在局限性,如精度低、实时性差、易受到电磁干扰等问题。
而基于UWB的室内定位技术可以通过多径传播来精确定位目标对象,具有精度高、实时性好、干扰抑制能力强等特点,逐渐成为当前室内定位技术的研究热点。
三、基于UWB的室内导航技术研究室内导航技术是指在室内环境中为用户提供精确的导航和定位功能的技术。
基于UWB的室内导航技术可以利用高精度的室内定位技术,实现高精度的室内导航功能。
该技术可以通过智能手机、手表等终端设备,为用户提供三维室内地图、室内路径规划、物品定位等功能,适用于商场、医院、展馆等场景下的导航和定位需求。
四、基于UWB的室内安防监控技术研究基于UWB的室内安防监控技术可以通过高精度的定位功能,实现对室内人员、设备、物品等的实时监控。
该技术可以通过智能终端设备、安保管理系统等来实现对室内环境的监控和安全管理,减少失窃、事故等事件的发生。
五、研究进展与展望目前,UWB技术在室内定位、导航、安防监控等领域的研究已经取得了一定的进展。
例如,多家企业已经推出了基于UWB技术的室内定位设备和导航服务,如苹果公司的AirTag、Decawave的DW1000、Nordic的nRF52833等。
《基于UWB通信的道路车辆定位技术研究》篇一一、引言随着智能交通系统的快速发展,道路车辆定位技术的研究变得越来越重要。
定位技术的精确性和实时性对于自动驾驶、智能交通管理、安全驾驶等应用具有至关重要的意义。
UWB(超宽带)通信技术因其高精度、抗干扰能力强等优点,在道路车辆定位领域展现出巨大的应用潜力。
本文将探讨基于UWB通信的道路车辆定位技术研究,以期为相关研究提供理论支持和实际应用参考。
二、UWB通信技术概述UWB(超宽带)通信技术是一种无线载波通信技术,其基本原理是利用纳秒至微秒级的非正弦波窄脉冲进行通信。
UWB通信技术具有传输速率高、功耗低、抗多径干扰能力强、系统复杂度低等优点。
此外,UWB信号的带宽极宽,可以提供厘米级别的定位精度,非常适合用于道路车辆定位。
三、基于UWB通信的道路车辆定位技术1. 定位原理基于UWB通信的道路车辆定位技术主要利用UWB信号的传播时间或飞行时间差进行测距,并结合多边定位算法实现车辆定位。
在具体实现过程中,通过在道路上布置一定数量的UWB 信标,利用车载UWB设备与信标之间的测距信息,可以确定车辆在道路上的位置。
2. 关键技术(1)测距技术:测距技术是道路车辆定位的核心技术之一。
目前常用的测距技术包括基于TOA(到达时间)和TDOA(到达时间差)等方法。
这些方法可以通过测量UWB信号的传播时间或飞行时间差来计算车辆与信标之间的距离。
(2)多边定位算法:多边定位算法是利用多个信标与车辆之间的距离信息,通过几何计算方法确定车辆位置的一种算法。
常见的多边定位算法包括最小二乘法、卡尔曼滤波等。
(3)网络拓扑结构:网络拓扑结构对于道路车辆定位的准确性和实时性具有重要影响。
合理的网络拓扑结构可以减少信号传输时延和干扰,提高定位精度。
目前常用的网络拓扑结构包括星型结构和网状结构等。
四、研究现状及挑战目前,基于UWB通信的道路车辆定位技术研究已经取得了一定的成果。
然而,在实际应用中仍面临一些挑战和问题。
基于UWB室内定位系统的轨迹跟踪与分析研究随着智能化和自动化技术的发展,室内定位系统在许多领域得到了广泛应用,包括室内导航、安防监控、物流管理等。
其中,UWB(Ultra-Wide Band)室内定位系统由于其高精度、低消耗和强抗干扰性等特点而备受关注。
本文将探讨基于UWB室内定位系统的轨迹跟踪与分析的相关研究内容及其应用。
一、UWB室内定位系统的工作原理UWB室内定位系统利用超宽带信号传输原理实现定位。
其工作原理是通过发送和接收超短脉冲信号,通过测量信号的延迟和到达时间差来计算定位信息。
系统由轨迹标签、基站和定位算法构成。
二、轨迹跟踪与分析的重要意义轨迹跟踪与分析是指对被定位对象的运动轨迹进行实时记录和分析。
它在室内定位领域具有重要意义:1. 优化室内导航:通过对用户轨迹的分析,可以优化室内导航算法,提供更准确的导航信息,提升用户体验。
2. 提高安防监控效果:通过对人员或物体轨迹的实时跟踪,可以及时发现异常行为,增强安防监控效果。
3. 优化物流管理:通过对物品运输轨迹的分析,可以优化物流管理系统,提高物品运输的效率和准确度。
三、UWB室内定位系统的轨迹跟踪算法1. 贝叶斯滤波算法:贝叶斯滤波算法是一种基于概率统计的轨迹跟踪算法。
它利用先验知识和观测数据,通过递归方式进行滤波迭代,最终得到目标的估计位置。
2. 卡尔曼滤波算法:卡尔曼滤波算法是一种递归滤波算法,通过利用系统的动态模型和观测模型进行状态估计和预测。
它具有低计算复杂度和较好的估计性能。
3. 粒子滤波算法:粒子滤波算法采用蒙特卡洛方法来估计目标位置,通过在状态空间中随机采样和加权精确估计目标状态。
四、UWB室内定位系统的轨迹分析方法1. 基于机器学习的轨迹分析:通过对大量轨迹数据的学习和分析,利用机器学习算法识别和预测目标的行为模式和轨迹特征。
2. 聚类分析:将轨迹数据进行相似性度量和分类,将相似的轨迹归为一类,以研究不同类别轨迹的特点和规律。
2019.08科学技术创新-37-基于UWB的RTK无人机精准定位技术分析肖祖才周宗国梁均史卫国李大文(贵州电网有限责任公司安顺供电局,贵州安顺561000)摘要:本文基于超宽带技术(UWB)介绍了RTK的精准定位,以及RTK技术在无人机上的应用。
着重介绍了RTK技术的基本原理,RTK技术的特点,以及在无人机上的系统框架。
就无人机在电力行业的应用做了一定的探讨,对于无人机输电线路巡检有一定的帮助。
关键词:UWB;RTK;精准定位中图分类号:V279,TN925文献标识码:A文章编号:2096-4390(2019)08-0037-02工业级无人机主要应用在电力巡线、农林植保、消防、警用、海洋巡视等领域。
当前全球工业无人机行业正处于行业成长期,就全球整体而言,相较于消费级无人机,工业级无人机的发展速度相对较慢,但依然处在一个较高的增长阶段。
2013年市场规模20亿美元,2014年27亿美元(35%),2015年36亿美元(33%),2020年259亿美元(年均42%),成为刺激各国经济发展的一个重要产业。
早年,无人机在我国的应用并不广泛,主要运用在军事方面,例如灾害救援、无人区的地质勘探等方面,在民用方面,则很少运用无人机。
而随着科技的发展与进步,无人机的制造成本降低,技术手段的不断创新,我国工业无人机(旋翼机)的市场规模扩张迅速。
据统计,截止2016年,我国我国工业无人机行业市场规模达到26.1亿元,与2010年相比,增长率高达60%o到2022年,行业规模将达到527亿元,平均增速将在65%左右。
1超宽带技术(UWB)超宽带(Ultra Wideband,UWB)技术是正在大量研究的一种新兴无线通讯技术。
它具有高数据率,低功耗,低费用的特点。
但由于其占用带宽极宽,在与其他通信系统进行共享时,对兼容性又是一大挑战。
超宽带技术其实在几十年前就已经出现,其最早称为脉冲通信技术,又称脉冲无线电技术,其工作原理与目前常用的通信技术不同,它是上升沿和下降沿都很陡的基带脉冲直接通信,故又叫基带传输或无载波传输。
脉冲UWB技术的脉冲长度通常在亚纳秒量级,信号宽度达几G赫兹,比目前其他的通信技术的带宽大很多,其具有很小的占空比,所以,它的发射功率很低,只有蓝牙发射功率的百分子一或千分子一。
发射功率低就使得超宽带技术有很多优点:a.这使超宽带技术可以与其他无线通信系统共存。
超宽带所要求的超宽频段不可能通过独占许多频段来获得,所以设备的发射功率要降到背景噪声水平,以便和其他系统共享频段。
b.设备成本降低:设备所需要的发射功率比原先要低,所以许多功率可以省略,设备成本也因此得到了降低。
c.安全性提高:功率降低,为监听设备的信号增加了难度,安全性得到很大提升。
d.低占空比有很好的抗干扰能力。
由于脉冲宽度的原因,其他途径的信号分量会被时域滤波器滤掉。
但同时超宽带技术也有其不足的地方,频谱利用率低,脉冲形成滤波过程中残留的带外频率分量又可能产生无法估计的干扰,同时利用CMOS实现脉冲UWB系统有较大的困难。
因此,对于UWB的改进也一直是大家关注的热点。
比如说,采用OFDM技术作为UWB系统的物理层。
究其原因,有以下几点:a.频谱率高:OFDM技术可使所有子载波之间有很好的交互性,可以使子载波排列更加紧密,从而更大可能的利用频宽。
b.抗多径干扰:OFDM技术能将几MHz带宽分成数百个子载波,这样就能使每个子载波的多径衰落看成水平衰落,这样在均衡过程中就省去了很多麻烦。
c.抗窄带干扰:在有窄带干扰的情况下.OFDM可以通过关闭一部分子载波来规避干扰,即使个别子载波受到干扰,OFDM 接收机也很容易使用前向纠错码解码器纠正信号中的误码。
2RTK技术RTK是利用载波相位进行实时定位的,其定位系统的组成可以大致分为两个部分:第一,基准站,单次测量时基准站固定在某位置保持不动。
第二,流动站,流动站则实时移动到待测点进行测量。
其类型又可分为载波相位差分和准载波相位差分。
载波相位差分是基准站发送未改正的观测值,其精度为厘米级;准载波相位差分是基准站发送载波相位更正值,其精度为分米级。
总的来说,RTK具有很多优点:2.1定位的精度高根据载波差分和准载波差分其精度在厘米级和分米级来说,要比一般的定位系统精度好很多。
一般在十五千米以内(南方要小一点),RTK都可以正常工作,而且经纬度误差很小,基本无误差。
2.2工作效率高在RTK信号接收范围内,可以设置一个或多个流动站。
单站处理时是根据信号强度或距离选择基准站进行常规RTK作业。
当其中某一个基站发生意外情况,则可以切换到附近的流动站,但是同时要求该流动站具有自动扫频功能。
与此同时,各站联合对基站的数据进行加权或者组合处理。
此项功能对于流动站的运算能力要求较高,并且要求流动站能够满足多通道接收。
无论哪种方式其工作范围很广,相对的在线监测人员也需求减少。
2.3工作条件限制小RTK技术是通过电磁波符合的波段进行工作,在有障碍物阻挡两点的光学通视要求的情况下也可正常工作。
且不受其他外部环境影响,例如,温度、湿度、风速等。
3RTK在无人机上的应用随着电力设备的需求增大,电网运行的电压等级的增高,输电线路的状态检测及检修也显得尤为重要。
将无人机引入输电线路巡检,不仅节约成本,提高效率,而且对于在线检测的可靠性及系统性有了更大的保障。
大疆无人机最新发布了Phantom4RTK无人机,在原有的(转下页)-38-科学技术创新2019.08计量检测实验室建设中存在的技术问题及解决办法柳杨(黑龙江省计量检定测试研究院,黑龙江哈尔滨150028)摘要:计量检测是社会经济稳步发展的必备条件,为了保证计量检测数据的精准度和科学性,保证计量检测工作的顺利开展,相关技术人员正在积极完善实验室的建设工作。
然而在实际的实验室建设过程中,还是有许多技术性问题需要解决。
因此本文就根据计量检测实验室建设过程中存在的问题进行分析,并积极研究相应的解决策略。
关键词:计量检测;实验室建设;技术问题;解决方法中图分类号:TU244.5,TB9文献标识码:A文章编号:2096-4390(2019)08-0038-021计量检测的基本内容以及实验室基本要求1.1计量检测工作。
计量是实现单位统_和量值准确的活动,它涉及到人们日常和工作当中的方方面面,对各行各业的稳步运行都有着重要的影响作用。
计量检测工作主要是根据国家相关标准规定,对需要进行计量的对象具体的数据参数进行反复测试,从而制定出统一的数据标准。
比如,计量长度的测量尺,测量水平程度的水平仪,测量温度的温度计等等,都是需要经过严格的计量检测,才能投入使用。
计量工作与人们的日常生活息息相关,医疗心电图,人体体温计,乃至食品防腐剂剂量,化学农药剂量等等都需要进W*检测。
1.2计量检测实验室。
由于计量检测工作涉及范围比较广,因此需要相关工具设备也比较多,为了方便计量工作的顺利进行,就需要为计量检测工作搭建实验室。
相关工作人员应当为实验室进行选址,并保证实验室的使用面积能够满足计量检测工作的需求。
同时,不同的检测工作应当布置不同的检测实验室。
最重要的一点就是要保证检测设备齐全,还需要关注实验室的通风问题,由于实验室设备价格昂贵,技术人员应当安装监控设备,全天进行监控,不仅保证工作人员的行为规范,还要确保设备不会丢失。
还应当远离市区,保证安静的工作环境。
避免由于声波震动而对计量结果造成影响,产生计量误差。
此外,计量检测实验室对技术要求比较高,因此不仅要保证技术工作人员的专业工作能力,还需要对实验室建设环节的技术问题进行积研究。
2计量检测实验室建设环节存在的技术问题2.1设备安全保护技术问题。
在计量测量实验室建设环节,必须要对相关实验设备采取保护措施,保证设备的安全稳定运行状态,才能确保计量测量丁作的顺利进行。
在这个环节当中,(转下页)基础上,引进了全新的RTK导航定位系统,使得无人机在低空摄影测量取得了重大突破。
支持PPK后处理的大疆Phantom4 RTK无人机采用双备份GNSS系统。
高精度GNSS系统采用实时差分定位技术,GPS/北斗/GLONASS3系统6频点RTK为飞行器提供厘米级定位。
备份高灵敏度GNSS系统,在弱信号下仍能稳定飞行。
用户拥有多相选择,网络RTK或自行架设基站都可以应用实时定位差分技术。
PPK后处理,为整个系统提供卫星原始观测值与相机曝光文件,此技术使得无人机通信的限制大幅度降低,工作更加具有高效性和灵活性。
进行了深度优化后的Phantom4RTK相机,可以完成高精度成像,与高像素传感器结合,对摄影图像进行高度解析。
在镜头的设计上,大疆Phantom4RTK无人机拥有1200万像素,可清晰的拍照记录,并且为4K参数,经过一系列的优化后,图像的边缘畸变明显减少,所提供的图像边缘较之以前的无人机更为清晰,在色差方面也有显著的提升。
在使用大疆Phantom4RTK无人机拍摄视频时,4K/30fps与1080p/120fps的视频可以在1080P的高清状态下录制,除此之外,该无人机还可以支持更高的120fps码流解析。
更强的续航能力不可避免的会使得电池加重,大疆Phantom4RTK无人机的电池模组的重量虽然增加了97g,但是,无人机的续航能力却从原先的4482mAh,提升到现如今的现今的5350mAh,续航能力也由原先的25分钟提升到了28分钟,这在无人机的研究中,也是重大突破。
此外,Phantom4 RTK的相机都是采用了全新的畸变矫正算法。
每个无人机的的镜头在制造过程中都经过了严格的工艺校正,影像的精度得到了保障,同时降低了畸变对其影响。
大疆Phantom4RTK无人机在设计时,拥有精准建图时钟同步设计,则该无人机的飞控、相机等可以实现微秒级同步。
并且可以将相机的成像误差控制在毫秒内。
在运用RTK技术进行精准定位的同时,通过对无人机身两个中心位置(相机镜头和天线)进行补偿,可以极大的减少实时位置信息和相机之间的时间误差,由此更加可以满足与日俱增的对于精准航拍的要求。
在传统航测作业中,多是采用像控点布设,这种办法极大的增加了时间成本,而新型无人机航测作业可以达到辅助空中三角测量免像控点效果,由此降低时间成本。
超远控距一控多机遥控器采用OcuSync 2.0高清数字图传,传输稳定可靠,控制距离远达7公里(FCC标准,在无干扰室外空旷环境测得);为了加强无人机的续航能力,大疆Phantom4无人机可以可热插拔更换电池,缩短了时间,为长时间的室外工作提供了保障,改进后的无人机,单次作业面积增长到1平方公里(1500亩)。
无人机拥有自主规划路径的功能,并且一个遥控器可控制5台无人机,整体作业的效率得到了极大的提升。
4结论随着电力行业的快速发展,电力巡检也成了一项相当复杂的工作。