一种UWB定位系统平面静态定位精度检验装置的制作方法

一种uwb定位系统平面静态定位精度检验装置
技术领域
1.本实用新型属于uwb定位技术领域，特别是涉及一种uwb定位系统平面静态定位精度检验装置。


背景技术：

2.超宽带无线通信技术(ultra wide band,uwb)是一种无载波通信技术，具有发射功率低、抗多径、抗干扰、传输速率高、穿透能力强等特点，可以获得厘米级的理论精度，现已成为无线通信领域研究的一个热点，并被视为下一代无线通信的关键技术之一。目前，常见的uwb定位系统大多采用到达时间差法(time difference of arrival，tdoa)来进行目标物的定位，其在基站之间时钟同步的基础上，利用信号从移动标签ms传播到不同基站bs的到达时间差，得到基站节点到移动标签的距离差，并作出双曲线，最后求出各个双曲线的交点即为所求移动标签ms的位置。在二维平面中，tdoa算法定位需要至少3个基站作为坐标已知的参考节点，以形成至少两条双曲线。
3.一般认为，uwb定位系统的定位精度可以达到厘米级，属于高精定位系统。但在实际使用过程中，由于受到设备布设位置及环境因素的影响，有时无法达到其理论上的定位精度，甚至于出现定位误差过大导致无法满足工程需要的情况。uwb定位误差产生的原因通常包括：定位天线群延迟各向异性导致的不同方向测量误差差异明显、混凝土建筑物等障碍物引起的信号传输延迟导致的定位误差增大、受墙面或玻璃等平滑表面引起的多路径效应导致的信号衰减误差增大等。上述原因中部分可以通过调整基站布设位置及设备本身来进行优化，但诸如建筑结构遮挡等环境因素在工程实际中往往是难以避免的。因此，在uwb定位系统实际投入使用前必须对其定位精度进行检验工作，明确系统的实际工作状况。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于，针对上述问题，提出一种uwb定位系统平面静态定位精度检验方法，以实现工程实际环境中uwb定位系统在各区域的平面定位精度检验。
5.为解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：
6.本实用新型为一种uwb定位系统平面静态定位精度检验装置，包括全站仪和若干定点装置，其中全站仪为全站型电子测距仪，且与定点装置相互配合，定点装置包括安装座、支撑腿和定位标杆，其特征在于：所述安装座下表面与若干支撑腿铰接，所述定位标杆周侧面与安装座卡接，且定位标杆与安装座旋转配合；
7.所述安装座内部开设有安装槽口，且连通至安装座外部；所述定位标杆包括定位杆、球轴和悬垂杆，三者依次焊接为一体结构，且定位杆和悬垂杆分别位于安装座的上方和下方；定位杆上端面焊接有uwb标签，所述uwb标签为空心球体结构，其内表面粘连有若干反光板，用于反射折射光源，便于观察定位。
8.进一步地，所述uwb标签为透明罩结构，且其内表面栓接有定位器，所述定位器内置卫星定位模块，主要用于进行卫星定位以作参考。
9.进一步地，所述安装槽口内表面开设有若干滚槽，所述滚槽内部安装有滚珠，且滚珠与滚槽旋转配合；所述球轴为球体结构，且卡接于安装槽口内部，所述球轴周侧面与滚珠接触配合；能够带动定位标杆整体保持竖直状态，避免出现定位偏差。
10.进一步地，所述定位杆包括管套和连接杆，且连接杆嵌套于管套内部，并与管套滑动配合；所述管套与连接杆之间安装有螺套，所述螺套与管套卡接，与连接杆之间通过开设螺纹啮合，通过螺纹丝杆结构调节uwb标签的高度。
11.进一步地，所述支撑腿为伸缩杆状结构，且支撑腿下端面栓接有地钉，便于固定在地面且调节整体定点装置的高度。
12.本实用新型具有以下有益效果：
13.本实用新型利用定点装置辅助检测uwb定位系统，通过设置uwb标签，利用其内部的反光板，使得实际工作时便于直观地利用全站仪观测定位；同时通过设置球轴和安装板，利用两者之间的滚槽和滚珠结构，使得定位标杆能够在竖直方向灵活摇摆，利用悬垂装置使其始终保持竖直，避免观测误差。
14.当然，实施本实用新型的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
15.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
16.图1为本实用新型的一种uwb定位系统平面静态定位精度检验装置的定点装置结构示意图；
17.图2为本实用新型的定点装置俯视图；
18.图3为图2中剖面a
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a的结构示意图；
19.图4为图3中b部分的局部展示图；
20.图5为图3中c部分的局部展示图。
21.附图中，各标号所代表的部件列表如下：
22.1、安装座；2、支撑腿；3、定位标杆；101、安装槽口；301、定位杆；302、球轴；303、悬垂杆；304、uwb标签；3041、反光板；3042、定位器；1011、滚槽；1012、滚珠；3011、管套；3012、连接杆；3013、螺套；201、地钉。
具体实施方式
23.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
24.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“中”、“外”、“内”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
25.请参阅图1
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5所示，本实用新型为一种uwb定位系统平面静态定位精度检验装置，包括全站仪和若干定点装置，其中全站仪为全站型电子测距仪，且与定点装置相互配合，定点装置包括安装座1、支撑腿2和定位标杆3，其特征在于：安装座1下表面与若干支撑腿2铰接，定位标杆3周侧面与安装座卡接，且定位标杆3与安装座1旋转配合；
26.安装座1内部开设有安装槽口101，且连通至安装座1外部；定位标杆3包括定位杆301、球轴302和悬垂杆303，三者依次焊接为一体结构，且定位杆301和悬垂杆303分别位于安装座1的上方和下方；定位杆301上端面焊接有uwb标签304，uwb标签304为空心球体结构，其内表面粘连有若干反光板3041，用于反射折射光源，便于观察定位。
27.优选地，uwb标签304为透明罩结构，且其内表面栓接有定位器3042，定位器3042内置卫星定位模块，主要用于进行卫星定位以作参考。
28.优选地，安装槽口101内表面开设有若干滚槽1011，滚槽1011内部安装有滚珠1012，且滚珠1012与滚槽1011旋转配合；球轴302为球体结构，且卡接于安装槽口101内部，球轴302周侧面与滚珠1012接触配合；能够带动定位标杆3整体保持竖直状态，避免出现定位偏差。
29.优选地，定位杆301包括管套3011和连接杆3012，且连接杆3012嵌套于管套3011内部，并与管套3011滑动配合；管套3011与连接杆3012之间安装有螺套3013，螺套3013与管套3011卡接，与连接杆3012之间通过开设螺纹啮合，通过螺纹丝杆结构调节uwb标签的高度。
30.优选地，支撑腿2为伸缩杆状结构，且支撑腿2下端面栓接有地钉201，便于固定在地面且调节整体定点装置的高度。
31.实施例1：
32.本实施例uwb定位系统平面静态定位精度检验方法，包括如下步骤：
33.步骤1、利用全站仪建立全局坐标系，与uwb系统坐标系保持理论一致；
34.步骤2、根据基站布设确立定位核心区、中间区和边缘区；
35.步骤3、利用全站仪测量每个精度检验点位的全局坐标；
36.步骤4、移动固定器材使标签中心位于待测点位上；
37.步骤5、利用uwb定位系统测量uwb标签的全局坐标；
38.步骤6、利用显著性检验比较两种定位结果，若可认为uwb标签的均值与真值无差异，则认为该点位的定位精度达标，再分别统计总体、核心区、中心区和边缘区的定位精度达标状况，分别大于各阈值条件则可认为区域精度整体达标。
39.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
40.以上公开的本实用新型优选实施例只是用于帮助阐述本实用新型。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。