UWB(Ultra Wideband)是近年来无线电技术的主流技术之一,它是一种无载波通信技术,利用纳秒至微微秒级的非正弦波窄脉冲传输数据。紫蜂自主研发双模基站覆盖范围广,定位精度高,施工简单,维护方便,为隧道等提供多种解决方案。

随着我国公路、铁路的不断扩建发展,隧道施工越来越多。目前,隧道施工面临工种危险系数高、隧道长、工作人数多等问题。这些问题的解决之道,主要依靠人员定位系统。应用的技术不同,人员定位系统的特点也是不同的。UWB无线定位技术由于功耗低、抗多径效果好、安全性高、系统复杂度低,尤其是能提供非常精确的定位精度等优点,而成为人员定位系统的技术热点和首选。本文主要分析基于UWB技术的隧道人员定位系统。

基于紫蜂UWB技术的隧道人员定位系统,具有以下几个特点:

1.系统简单、成本低

UWB不使用载波,它通过发送纳秒级脉冲来传输数据信号。UWB发射器直接用脉冲小型激励天线,不需要传统收发器所需要的上变频,从而不需要功用放大器与混频器,因此,UWB允许采用非常低廉的宽带发射器。此外,在接收端,UWB接收机不需要中频处理。紫蜂隧道人员定位系统采用自主研发双模基站可覆盖范围1KM.

2.数据传输快

民用商品中,一般要求UWB信号的传输范围为10m以内,再根据经过修改的信道容量公式,其传输速率可达500Mbit/ s,是实现个人通信和无线局域网的一种理想调制技术。UWB 以非常宽的频率带宽来换取高速的数据传输,并且不单独占用已经拥挤不堪的频率资源,而是共享其他无线技术使用的频带。

3.定位精确

冲激脉冲具有很高的定位精度,采用超宽带无线电通信,很容易将定位与通信合一,而常规无线电难以做到这一点。超宽带无线电具有极强的穿透能力,可在室内和地下进行精确定位,而GPS定位系统只能工作在GPS 定位卫星的可视范围之内;与GPS 提供绝对地理位置不同,超短脉冲定位器可以给出相对位置,其定位精度可达厘米级。此外,超宽带无线电定位器更为便宜。

4.功耗低、耐用

UWB 系统使用间歇的脉冲来发送数据,脉冲持续时间很短,一般在0. 20ns~1. 5ns 之间,有很低的占空因数,系统耗电可以做到很低,在高速通信时系统的耗电量仅为几百μW~几十mW。民用的UWB 设备功率一般是传统移动电话所需功率的1/ 100 左右,是蓝牙设备所需功率的1/ 20 左右。军用的UWB 电台耗电也很低。因此,UWB 设备在电池寿命和电磁辐射上,相对于传统无线设备有着很大的优越性。

5.可用性可靠性高

该系统在国际和国内市场已有大量的实际工程应用,稳定可靠、适用于室内、室外等各种工业环境。

6.安装调试简单

该系统的安装调试工作,普通工程人员在接受培训后,即可快速掌握,无需太多的专业知识。

7.通信协议简洁

该系统与上层应用系统的数据通信协议简单,测距数据信息读取方便。