UWB与GNSS结合的室内外一体化定位系统设计

潘国富，欧阳仲南，崔博浩

(广州市中海达测绘仪器有限公司，广州 511400)

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随着电力北斗安全应用、智能无人驾驶、手机室内导航等新兴行业及应用的发展，用户对室内外一体化定位及导航的需求日趋增长。回顾目前各种室内定位技术,包括基于WiFi[1]、ZigBee、蓝牙[2]、地磁场特征、射频识别(Radio Frequency Identification，RFID)[3]、音频[4]、惯性元器件[5]、计算机视觉[6]、超宽带(Ultra Wide Band，UWB)和5G通信基站信号等传感器的室内定位方案，主要解决室内场景的定位问题，不同的技术流派定位精度各异，从分米级、亚米级、米级到50m不等，同时在精度、成本、可靠性和环境适应性等方面也各有不同[7-8]。其中UWB信号因具有带宽较大、传输速率高、时间分辨率高、抗多径能力强的特性，同时具有较强的穿透障碍物的能力，因此在有物体遮挡或干扰较大的环境中依然能正常收发[9-10]，且定位精度相对较高，因而在专业市场得到了广泛应用，例如矿业井下作业管理[11]、工业制造、公检法人员及物品管理、电厂/变电站巡检人员安全管理[12]以及物流、隧道、地铁等场景中。

传统的室内定位标签以独立的工牌或手环形式佩戴，只能在室内区域进行定位，因此不能满足室内外一体化连续定位的需求。本文将UWB定位技术与全球卫星导航系统(Global Navigation Satellite System，GNSS)技术、无线通信技术集成到手持智能设备上形成一体化终端，在服务端进行卫导结果与超宽带定位结果的融合，从而获得连续定位结果，并利用实时轨迹数据实现对人员和重要设施的在线监测，通过划定作业区域和时间，实现对作业人员是否进入危险区域的预警提醒，保障作业人员安全。……