基于UWB超宽带定位技术的室内定位方法
1.UWB室内定位概述：
UWB室内定位技术与传统通信技术有很大的不同。它不需要使用传统通信系统中的载波，而是通过发送和接收纳秒级或纳秒级以下的极窄脉冲来传输数据，从而具有GHz级带宽。超宽带室内定位可用于各个领域的室内定位和导航，包括贵重物品仓储、矿山人员定位、机器人运动跟踪、汽车地下室停车等。
与传统窄带系统相比，UWB超宽带定位技术室内定位系统具有穿透力强、功耗低、抗多径效果好、安全性高、系统复杂度低、定位精度准确等优点。因此，UWB室内定位技术可应用于室内静态或移动物体和人的定位跟踪和导航，并可提供非常准确的定位精度。例如，作为UWB定位厂，我公司自主开发生产的UWB室内定位系统可达到10cm以上的定位精度。
2.UWB室内定位原理：
与蓝牙和WIFI定位方法不同，UWB室内定位技术的位置信息不是基于信号强度（RSSI）计算，但通过准确的无线信号发送时间、接收时间和算法计算。为了实现UWB超宽带定位技术无线定位系统的准确定位，首先获取与位置相关的变量信息，建立相应的数学模型，然后根据这些变量、参数和数学模型计算目标坐标。
UWB室内定位技术具有超高的时间分辨率，保证了UWB能够准确获取待定位目标的时间和角度信息。信号飞行速度为光速（固定值），因此只要知道飞行时间，就可以计算出两台设备之间的距离，并结合角度信息，利用三角定位等几何定位方法获取待定位目标的位置信息。
在UWB超宽带定位技术室内定位技术中应用广泛的是飞行时间测距法（TOF）和到达时间差法（TDOA）。从定位方式来看，它们都属于多点定位，即确定标签与多个已知坐标点之间的相对位置关系定位。
3.TOFFB室内定位
飞行时间法（Timeofflight，TOF）它是一种双向测距技术，通过测量UWB信号在基站和标签之间的飞行时间来计算距离。根据数学关系，一点到已知点的距离是常数，所以这必须在已知点的中心和常数的半径上。有两个已知点，有两个交点。三个已知点和距离作为三个圆，它们交给同一点，即标签的位置。
移动标签首先向定位基站发送测距请求。基站收到测距请求进行处理。经过一段时间的处理，它回复移动标签确认信息，记录UWB信号发送和接收的时间间隔。例如，我们将发送端发送信号和接收回应的时间间隔记录为TTOT，UWB超宽带定位技术接收端收到数据包和发送回应的时间间隔记录为TTAT。计算空中信号的单向飞行时间TTOF，然后根据TTOF与电磁波传播速度的乘积计算标签与基站之间的距离d=c×TTOF根据每个基站的测距信息，以每个基站为中心画一个圆，可以得到一个交点，交点就是标签的位置。
4.UWB超宽带定位技术TDOA室内定位
到达时间差（Time Difference of Arrival，TDOA）它是一种利用到达时间差进行定位的方法，也被称为双曲线定位。标签卡发送UWB信号，UWB超宽带定位技术标签定位距离内的所有基站都会收到无线信号。如果两个已知坐标点的基站收到信号，则标签与基站之间的距离间隔不同。因此，这两个接收信号的时间节点是不同的。根据数学关系，以已知两点为常数的点必须在以这两点为重点的双曲线上。然后有四个已知点（四个定位基站），就会有四条双曲线，四条双曲线的位置就是标签的位置。
5.UWB室内定位之下行TDOA技术
简单来说，定位基站发送定位信号，定位标签接收定位信号。这种工作方式类似于GPS，所以也叫室内GPS。下行TDOA是在终端上计算位置坐标，UWB超宽带定位技术定位系统可以通过标签将这些数据上传到服务器，实时结算标签位置，这得益于室内定位系统自身的高实时物联网传输网络。
下行TDOA的优点是基站决定了信号发送的时间，因此基站的功耗较低，与GPS具有相同的优势，即系统容量无限，获取位置信息的延迟也很小，这种模式适用于目标的独立导航。