UWB三边定位算法优化：降低复杂度并提高精度

本文主要探讨了一种针对现有UWB(超宽带)井下定位技术的改进算法，UWB因其高精度和低功耗特性在地下环境中的应用日益广泛，特别是在矿井人员定位系统中。传统的UWB三边定位方法可能存在算法复杂度高以及求解结果非全局最优的问题。 作者针对这些问题提出了新的改进策略。首先，他们利用DWl000芯片作为硬件基础，结合三边定位原理，采用了双边双向测距技术来替代传统的单向测距，这不仅简化了算法，降低了计算复杂度，还提高了定位的精度。双边双向测距技术通过测量信号往返时间，能够更准确地估计两点间的距离，从而得到更可靠的定位信息。 为了优化求解过程，算法设定了一个优化目标函数，将坐标问题转化为二维形式处理，使得求解过程更加直观和高效。同时，通过剔除无效数据，算法能更专注于有效搜索区域内的全局遍历，确保找到的定位坐标是最优解，解决了之前存在的全局最优性问题。 为提高定位精度，作者考虑了增加参考节点的数量，理论上，更多的参考节点意味着更丰富的数据源，有助于减小误差并提高定位精度。通过实验验证，结果显示，新算法的平均误差明显小于加权三边定位算法和泰勒算法，显示出了明显的性能优势。 该种基于UWB的三边定位改进算法在保持高精度的同时，优化了算法流程，降低了复杂性，并且具有很好的实用性，通过灵活调整参考节点，可以有效地提升井下目标定位的精度，对于提升矿井人员定位系统的性能具有重要意义。