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巍泰技術深度解析:GNSS與UWB無線定位系統的技術差異及應用亮點

來源:巍泰技術(武漢)有限公司   2025年02月08日 17:13  

在當今的智能化時代,定位技術已經成為各行各業重要的一部分。其中,GNSS(衛星導航系統)和UWB(超寬帶)定位技術因其各自的特點而廣泛應用于各個領域。本文將深入探討 GNSS 與 UWB 定位技術的區別,并重點介紹巍泰技術 UWB 信標定位系統與 GNSS 無線定位系統的應用優勢。

GNSS 作為目前主流的衛星定位系統,能夠在戶外良好的觀測環境下提供精確的定位服務。它利用多顆衛星發送的信號,通過三角定位原理計算出接收器的精確位置。GNSS 技術因其廣覆蓋性和在開闊環境中的高精度而受到廣泛贊譽。然而,GNSS 定位技術也存在一些局限性。特別是在室內或建筑物密集的區域,GNSS 衛星信號容易被遮擋和折射,導致定位精度下降甚至無法定位。

相比之下,UWB 定位技術則以其穿透力強、功耗低、抗多徑效果好、安全性高等特點脫穎而出。UWB 技術采用高精度定時和納秒級非正弦波窄脈沖進行距離測算,能夠實現厘米級的定位精度。這一優勢使得 UWB 技術在室內定位、短距離無線通信等領域具有廣闊的應用前景。此外,UWB 技術還具有較高的安全性,其信號隱蔽性好,不易被截獲和干擾,為數據傳輸提供了有力的保障。

總之,GNSS 與 UWB 定位技術在多個方面存在顯著區別,以下是詳細對比:

1、定位原理

GNSS:通過衛星發射的信號,由地面接收設備接收并計算出接收點與衛星之間的距離,再結合衛星的軌道位置信息,通過幾何解算確定接收點的三維坐標。

UWB:主要基于時間測量和信號強度測量兩大核心方法,包括到達時間(TOA)、到達時間差(TDOA)、到達角度(AoA)等,通過測量信號傳播時間差或到達角度等來確定目標位置。

2、定位精度

GNSS:在開闊環境下,定位精度一般在數米至數十米之間,但在城市峽谷、室內等信號遮擋或反射嚴重的環境中,精度會大幅下降。

UWB:能夠實現亞厘米級至厘米級的高精度定位,尤其在室內環境中表現優異。

3、應用場景

GNSS:廣泛應用于定位、導航和時間分發等領域,如汽車導航、航空航海、地理測繪、應急救援、礦山作業等。

UWB:主要應用于室內定位、短距離無線通信、智能交通系統等領域,如自動化倉儲的貨物追蹤、移動機器人路徑規劃、智能家居設備的空間感知等。

4、抗干擾能力

GNSS:易受環境因素影響,如高樓、隧道等遮擋物會導致信號弱或丟失,多徑效應也會降低定位精度。

UWB:采用跳時擴頻信號,具有較大的處理增益,能有效抵抗外部干擾,包括多徑效應和噪聲等。

5、安全性

GNSS:信號相對容易被干擾或欺騙,安全性主要依賴于加密和認證等技術。

UWB:發射功率低且信號隱蔽性好,傳統接收機無法識別和接收 UWB 信號,必須采用與發射端一致的擴頻碼脈沖序列才能解調,安全性較高。

6、傳輸速率與帶寬

GNSS:主要用于定位和導航,不涉及高速數據傳輸。

UWB:具備較高的傳輸速率和帶寬,帶寬可達數 GHz,傳輸速率可達數百 Mbps 至 Gbps,滿足高速數據傳輸的需求。

7、功耗與成本

GNSS:設備相對復雜,功耗較高,尤其是在持續定位時。

UWB:采用脈沖無線電技術,發射功率低,功耗相對較低,同時硬件結構簡單,生產成本也相對較低。

巍泰技術作為一家專注于無線定位技術研發的公司,其 UWB 信標定位系統與 GNSS 無線定位系統均展現出了顯著的應用優勢。

無線定位系統640.jpg

UWB 信標定位系統采用電池供電的信標定位方式,通過精確測量無線脈沖在空間中的傳播時間,計算出定位終端與信標之間的距離,并在定位終端進行實時位置解算。該系統具有定位精度高、覆蓋范圍廣、通信穩定高效、產品功耗低、使用成本低、易安裝部署等特性。特別是其厘米級的定位精度,使得 UWB 信標定位系統在室內定位、人員追蹤、資產管理等場景中表現出色。

而 GNSS 無線定位系統則憑借其廣覆蓋、高精度和實時性的特點,在交通導航、車輛監控、地理信息測繪等領域得到了廣泛應用。該系統采用 GNSS 定位技術,可實現米級高精準定位,并通過低功耗 TurMass 無線通信模塊適配 GNSS 終端設備,顯著延長設備續航時間,降低運維成本。此外,GNSS 無線定位系統還可與 RTK/UWB/藍牙其他定位技術無縫融合,以適應混合場景的應用需求。

此外,UWB 信標定位系統與 GNSS 無線定位系統定位終端均采用低功耗、大容量 TurMass 無線通訊技術回傳位置信息,單區域容量 200 只終端,可擴展至 128000 只終端;基于 TurMass 無線技術組網,系統信號覆蓋范圍可達 500m,支持雙通道數據并行回傳,確保了數據傳輸的高效與穩定。

綜合來看,GNSS 與 UWB 定位技術各有千秋,應根據具體應用場景進行選擇。在室外開闊環境中,GNSS 定位技術能夠提供精確可靠的定位服務;而在室內或建筑物密集的區域,UWB 定位技術則以其穿透力強、定位精度高等特點展現出明顯的優勢。巍泰技術的 UWB 信標定位系統與 GNSS 無線定位系統正是基于這兩種技術的各自優勢而設計開發的,能夠滿足不同場景下的定位需求,為用戶的智能化管理提供有力的技術支持。

未來,隨著定位技術的不斷發展,巍泰技術將繼續致力于創新研發,為用戶提供更加精準、高效、安全的定位解決方案,推動各行各業的智能化進程。

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