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无线同步&实时自主位置解算： TJ-UWB定位系统性能分析
2018-09-21 21:44:02· 来源：同济智能汽车研究所 作者：V2X及定位研究室
2定位目标的数量及定位频率方面
这方面，TJ-UWB全面超越目前主流的UWB定位系统。
主要的原因是，目前主流的UWB定位系统需要利用同步控制器来实现全部移动站（标签）、基站（锚点）之间的时间同步，即便像目前有的供应商号称的能够到上万次的扫描，分配到以后数量众多的移动站（标签），定位频率是成反比关系。
举例来说，如果场地内有300辆车，系统容量为10000Hz，则单车定位频率最大只能做到10000/300=33HZ；而且，这300辆车位置的计算，全部需要同一台服务器来实现，由计算带来的延迟也不能忽略。如果还要把计算结果反馈给车辆，通信的压力和延迟更加明显。如果要保证定位质量和定位频率，只能限制车辆的数量。
而TJ-UWB，只需要通过无线信号实现基站间的时间同步；移动站（标签）只要接收基站（锚点）发出的信号即可，并且位置解算也是在各个车载端自身实现。这样，车辆的数量可以没有限制；定位的频率在不同车之间不需要分配，可以稳定保持100HZ甚至以上。
图2 单车定位频率对比
相比较，TJ-UWB无论是在定位目标的数量、定位频率的稳定性方面，有较大优势。
3定位的精度方面
1. 静态定位精确度
图3 静态定位数据
某位置点在坡道上， 共采集了20秒左右（2000个点）；
经过Kolmogorov-Smirnov检验，数据服从正态分布：
定位精确度为6.2cm RMS， 即
68.3%的点落在半径为6.2cm的圆内，
95.4%的点落在半径为12.4cm的圆内。
2. 动态
图4动态定位数据
方法：通过多次项拟合，平移来估计轨迹点横向分布宽度。
效果： 横向波动基本上都在±10 cm之内 （95%概率）
这和静态定位精确度可以相互印证。动态精确度横向估计比较容易,而纵向暂时无法估计，但根据误差产生的随机性和各向同性，应该和横向基本一致；
参照目前主流供应商给出的定位精度5~15cm[1][2][3]，TJ-UWB能够在真正实现无线同步的情况下，做到中上水平，实属不易。
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