詬病一下定位技術(shù)-脫離技術(shù)看落地

GPS和北斗

提起定位，就會(huì)想到GPS和北斗定位，GPS和北斗是非常成功的技術(shù)，同時(shí)也得到大量的落地應(yīng)用。

§  GPS和北斗是全域定位技術(shù)，利用GPS和北斗衛(wèi)星為廣大的民生、軍事等提供全域位置服務(wù)。

§  GPS和北斗的定位技術(shù)是基于TDOA的三角定位技術(shù)，為保證定位精度，TDOA定位有嚴(yán)格要求的全網(wǎng)時(shí)鐘同步的要求，這也就是為何GPS和北斗都衍生出提供精準(zhǔn)時(shí)鐘服務(wù)。

§  GPS和北斗衛(wèi)星都是圍繞地球的同步衛(wèi)星，也就是GPS和北斗衛(wèi)星的位置坐標(biāo)相對(duì)地球坐標(biāo)體系是固定，GPS衛(wèi)星平均軌道高度2.02萬(wàn)千米，北斗衛(wèi)星高度為2.13-2.15萬(wàn)千米。

§  TDOA定位技術(shù)要求每個(gè)地面定位點(diǎn)可以看到至少3顆衛(wèi)星，實(shí)際情況是要求四顆以上。這也就是為何在天空中或海洋，衛(wèi)星定位更準(zhǔn)確。城市高樓導(dǎo)致的城市峽谷現(xiàn)象（粗略按照一顆星15度，4顆星要至少60度的角度的空中視野可以），導(dǎo)致沒(méi)有足夠的可視衛(wèi)星，定位失效。

§  GPS和北斗信號(hào)（GPS的波段是：L1波段：中心頻率為1575.42MHz，L1波段主要是民用，包含了兩種代碼，一個(gè)叫做粗捕獲碼（C/A）碼，另一個(gè)叫做精測(cè)距碼（P碼）。L2波段：中心頻率為1227.6MHz，只用于軍用場(chǎng)合，僅含有一個(gè)P碼。北斗三號(hào)在B1、B2和B3三個(gè)頻段提供B1I、B1C、B2a、B2b和B3I五個(gè)公開(kāi)服務(wù)信號(hào)。其中B1頻段的中心頻率為1575.42MHz，B2為1176.45MHz，B3為1268.52MHz。）穿過(guò)大氣層，會(huì)產(chǎn)生折射等干擾，需要地面站一直在修正和維護(hù)衛(wèi)星的信號(hào)和位置。依靠復(fù)雜的地面后臺(tái)維護(hù)系統(tǒng)才能保證GPS和北斗的定位精度。

想得到精準(zhǔn)的全域或區(qū)域定位，不是依靠一個(gè)定位算法就可以解決的問(wèn)題，需要一套復(fù)雜的系統(tǒng)才能保證，包括：基站的精準(zhǔn)位置及坐標(biāo)、基站間的精準(zhǔn)的時(shí)鐘同步、足夠多數(shù)量的基站保證每個(gè)定位點(diǎn)都可以有三個(gè)以上基站可視。這對(duì)于普通的商業(yè)區(qū)域定位項(xiàng)目，從投資、施工及后期的維護(hù)都是不可能落地的事情。這也是很多區(qū)域定位項(xiàng)目，無(wú)論采用UWB還是BLE、WIFI等，都不了了之。

WIFI、4G、5G基站

WIFI以及4G、5G通訊基站主要目的是解決高帶寬的數(shù)據(jù)通訊需求，以及大容量的接入能力和盡可能遠(yuǎn)距離覆蓋。

當(dāng)然距離和帶寬、功耗本身是矛盾的，高帶寬意味著高頻率、高能耗、損耗高覆蓋距離近。

通訊基站部署另一個(gè)原則就是盡量減少信號(hào)覆蓋的重疊區(qū)域（這個(gè)和TDOA要求多個(gè)基站信號(hào)重疊完全是背離的）。這也是WIFI和5G等通訊基站不可能采用TDOA的三角定位技術(shù)去落地定位需求，那就剩下AOA了。

相比TDOA，AOA也好不到哪里去，AOA有兩種技術(shù)路線，一種是多基站之間的基于角度的三角定位，問(wèn)題和困難同TDOA，還有一條技術(shù)路線就是單基站的方案，基于一個(gè)TOF測(cè)距值和基于接收的多天線的角度測(cè)量。就算是一個(gè)TOF測(cè)距，也是要求基站可視，這個(gè)在現(xiàn)實(shí)環(huán)境很難保證。

目前看基于TOF測(cè)距的表現(xiàn)好的技術(shù)應(yīng)該是UWB，測(cè)距是解決多徑干擾。UWB由于其高頻和脈沖通訊的特點(diǎn)，使得其和BLE、WIFI以及4G/5G通訊及時(shí)相比，有更好的抗多徑干擾的能力，TOF的測(cè)距精度和穩(wěn)定性更有保證。

再談?wù)劧嗵炀€接收角度計(jì)算的問(wèn)題，因?yàn)槎际窃谝粋€(gè)電路板子上的，時(shí)鐘同步的問(wèn)題可以避免，但是天線的延遲以及在天線間很小間距，不可能精度和遠(yuǎn)距離覆蓋，AOA更適用于3-5米以內(nèi)的定位（測(cè)距+角度）。

5G基站定位融合了多天線整列的AOA定位，R17中確定了定位精度目標(biāo)，但是感覺(jué)很難達(dá)到。超過(guò)10米的AOA，很難令人滿意的實(shí)際落地。

詬病了TDOA和AOA，面對(duì)定位需求該如何選擇？

產(chǎn)品需要的是可靠的、易實(shí)施、可落地的技術(shù)，任何理論上的定位精度往往只有實(shí)驗(yàn)室論證價(jià)值，沒(méi)有實(shí)際落地的用途。這個(gè)就是定位技術(shù)面對(duì)的窘境。

相比BLE、WIFI、5G等無(wú)線通訊技術(shù)，UWB真正最有價(jià)值的是由于其高頻和脈沖通訊的特殊性，TOF測(cè)距的穩(wěn)定性高，利用好TOF測(cè)距去解決一下位置場(chǎng)景服務(wù)，而不是基于測(cè)距的三角定位，才能讓UWB技術(shù)真正發(fā)揮作用。

有哪些基于TOF測(cè)距可以落地的位置場(chǎng)景服務(wù)呢？

1.  防碰撞（叉車、行車、AGV車等工業(yè)環(huán)境安全距離）

2.  區(qū)域覆蓋（利用基站的信號(hào)實(shí)現(xiàn)200-300米區(qū)域信號(hào)覆蓋）

3.  一維定位（地鐵、煤礦、隧道等一維空間的定位）

4.  出入口管理（各類大門出入監(jiān)測(cè)管理）

5.  區(qū)域網(wǎng)格化（電子圍欄）及區(qū)域網(wǎng)格化定位

6.  3-5以內(nèi)近距離的AOA應(yīng)用（智能車KEY、智能門鎖等2C應(yīng)用）

有需求，歡迎接洽

§  詬病TDOA和AOA，不代表我們沒(méi)有掌握三角定位和AOA技術(shù)和產(chǎn)品，如果您有這樣需求，可以隨時(shí)聯(lián)系，我們會(huì)提供同樣的三角定位和AOA技術(shù)的高性價(jià)比的產(chǎn)品。

§  想更多了解各種定位技術(shù)，建議關(guān)注公眾號(hào)，里面有大量的干貨供參考學(xué)習(xí)。如果有定位的需求，歡迎隨時(shí)和我們聯(lián)系，我們會(huì)根據(jù)實(shí)際需求和場(chǎng)景，為您推薦高性價(jià)比的方案。

詳情可至微信公眾號(hào)“巨視安防”了解。