原标题：UWB定位常用的算法汇总：RSS、AOA、TOA、TDOA

无线定位方法是指分析接收到的无线电波信号的特征参数，然后根据特定算法计算被测对象的位置（二维/三维坐标：经度、纬度、高度）。UWB定位技术常用的无线定位方法有如下几种：信号强度分析法（RSS）、到达角度定位法（AOA）、到达时间定位法（TOA）、到达时间差定位法（TDOA）。

到达角度定位（AOA）和信号强度分析法（RSS）

AOA通过获取被测点到两个接收机的信号到达角度进行定位，需要配置复杂的天线系统，且角度误差对定位精度的影响远比测距误差大。RSS则根据信号的传播模型，利用接收信号的强度与信号传播距离的关系，对目标进行定位。这种方法的定位覆盖距离较近，且对信道传输模型的依赖性非常大，多径以及环境条件的变化都会使其精度严重恶化，特别是距离估计的精度与信号的带宽无关，不能发挥 UWB 带宽大的优势。

所以，RSS和AOA方法一般不单独用于UWB定位，只能作为辅助手段进行初级粗定位，UWB定位技术实现精确定位主要依靠精密测距完成。

到达时间定位（TOA）

被测点（标签）发射信号到达 3 个以上的参考节点接收机（基站），通过测量到达不同接收机所用的时间，得到发射点与接收点之间的距离，然后以接收机为圆心，所测得的距离为半径做圆，3 个圆的交点即为被测点所在的位置。但是TOA要求参考节点与被测点保持严格的时间同步，多数应用场合无法满足这一要求。

该方法实现过程中，需要测得UWB定位标签与每个基站的距离信息，从而定位标签需要与每个基站进行来回通信，因此定位标签功耗较高。该定位方法的优势在于在定位区域内外（基站围成区域的内外），都能保持很高的定位精度。

到达时间差定位（TDOA）

TDOA 是基于到达时间差定位，系统中需要有精确时间同步功能。时间同步有两种：

一种是通过有线做时间同步，有线时间同步可以控制在0.1ns 以内，同步精度非常高，但由于采用有线，所有设备要么采用中心网络的方式，要么采用级联的方式，但增加了网络维护的复杂度，也增加了施工的复杂度，成本升高。并且，系统中还有一个专用的有线时间同步器，价格昂贵；

另一种是通过无线做时间同步，采用无线同步一般可以达到0.25ns，精度稍逊于有线时间同步，但其UWB定位系统相对来说更为简单，定位基站只需要供电，数据回传可以采用WiFi 的方式，有效降低了成本。

TDOA定位不必要进行基站和移动终端之间的同步，而只需要基站之间进行同步。因为基站的位置是固定的，基站之间进行同步与基站和移动终端之间进行同步要容易实现得多。这使得TDOA定位比TOA定位要更加容易实现，所以 TDOA定位的应用非常广泛。

TDOA定位即双曲线定位，二维定位中需要使用4个定位基站。基站时间同步之后，标签发送一个广播报文，基站收到之后，标记接收到此报文的时间戳，并将内容发送到计算服务器，计算服务器根据其他基站的定位报文的时间戳，计算出被定位目标的位置。

通过测量标签到每两个基站之间的距离差，距离差等于常量即可绘制出双曲线，而曲线交点即可确定标签坐标。该方法实现过程中，标签只需要广播一次UWB信号即可，因此有利于标签的功耗及标签并发数量。

EHIGH恒高UWB定位系统就采用了TOA和TDOA两种定位方法，保证高精度定位效果的同时，大大降低了定位标签的功耗。返回搜狐，查看更多

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