破解隧道定位多径效应难题：基于实测数据的第一代与第二代UWB定位效果对比

在隧道环境中定位效果会受到多种环境因素的显著影响。其封闭结构、复杂材质和严重的多径效应这些因素共同作用往往容易导致定位轨迹发生漂移、精度下降和稳定性不足从而难以满足隧道环境下对高精度定位、区域安全动态管理、施工安全管控等方面的实际应用需求。如何破解隧道定位难题 四相科技第二代UWB技术带来了全新的答案一、实测对比从“能用”到“好用”的跨越第一代UWB技术已在公安办案区、智能制造车间等常规场景中证明了其定位能力能够满足多数标准环境下的业务需求。但是在隧道等复杂多径环境下则因反射路径多、电磁干扰多等容易出现定位丢失或不稳定的情况。而第二代UWB通过采用CH9高信道频段能够有效避开4G/5G/Wi-Fi等常见无线通信频段的干扰。此外第二代UWB在物理层集成了STS加扰时间戳序列安全加密机制可以防止受到恶意信号的干扰抵御中继攻击进一步提升在隧道等复杂多径环境下的定位稳定性和测距成功率。针对两代UWB产品的定位测距性能差异我们聚焦测距成功率、测距稳定性以及抗干扰能力这些关键指标进行了测试具体测试情况如下所示1. 定位精度测试在多径效应较为严重的隧道环境下第一代UWB与第二代UWB在精度测试方面都比较精确在50m时测距精度为20cm左右去除馈线误差。2.平台轨迹演示定位标签卡举高测试将第一代标签卡和第二代标签卡都举过肩部测试保持两代标签与基站无遮挡。两代产品定位效果无明显差别定位效果都不错不存在定位大幅波动的情况。定位标签卡放口袋测试将两代标签卡都放入衣服口袋中测试两代产品定位效果存在明显差异由于有人体和现场金属栏杆的遮挡在测试过程中第一代UWB出现位置轨迹跳跃的情况而与第二代UWB在整个测试过程中轨迹无明显波动。3.TOF测距成功率测试定位标签卡举高测试将两代标签卡举过肩部测试保持两代标签与基站无遮挡第一代UWB与第二代UWB在TOF测距成功率方面有一定差距第一代UWB采用低频信道隧道中可能存在其他信号干扰整体测距成功率保持在90%左右而第二代UWB采用了高频信道几乎不存在其他信号干扰整体测距成功率保持在98%以上在测距成功率方面第二代UWB产品明显优于第一代UWB产品。定位标签卡放口袋测试将两代标签卡都放入衣服口袋中测试第一代UWB与第二代UWB在TOF测距成功率方面存在明显差距由于有人体和现场金属栏杆的遮挡第一代UWB在整个测试过程中测距有效性会出现间断false的情况定位成功率在87%左右而第二代UWB在整个测试过程中测距有效性几乎无false情况定位成功率始终保持在98%以上。4.测距稳定性测试定位标签卡举高测试将两代标签卡都举过肩部测试保持两代标签卡与基站无遮挡第一代UWB与第二代UWB在测距稳定性方面无明显差距都比较稳定几乎无波动情况。定位标签卡口袋测试将两代标签卡都放入衣服口袋中测试由于有人体和现场金属栏杆的遮挡第一代UWB与第二代UWB在测距稳定性方面有明显差距第一代UWB在行走过程中因遮挡问题出现了几次位置波动情况第二代UWB在整个行走过程中无波动。二、应用方案隧道施工全方位安全管控为提高隧道施工的安全性加强人员安全管控四相科技基于UWB高精度定位技术融合WIFI通信技术打造隧道人车位置管理解决方案。在第二代UWB技术下系统的实时定位、电子围栏区域管理、轨迹回放、寻呼撤离等核心功能得到了全面强化整体提升了隧道安全风险防控能力、运维与资产管理效率并为应急救援提供了可靠的数字化支持。系统还支持与隧道环境监测、门禁控制、视频监控等系统对接多系统集成联动建设隧道安全综合管控体系。目前我们已成功为广东、湖南、四川、山东、西藏、新疆等全国多个省市的隧道工程项目提供了专业可靠的解决方案累计完成100隧道项目的交付工作涵盖高速公路隧道工程、铁路隧道工程、城市轨道交通地铁隧道共创和城市综合管廊项目等充分体现了四相在隧道安全领域的技术优势和服务能力。