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李博峰教授團隊在物聯網領域國際頂刊《IEEE Internet of Things Journal》發表了題為“Phase Center Offset Calibration and Multi-Point Time Latency Determination for UWB Location”的學術論文(DOI: 10.1109/JIOT.2022.3155736)。第一作者為團隊博士研究生劉天霞,通訊作者為李博峰教授。
為彌補傳統GNSS定位在室內環境無法覆蓋的問題,實現高精度、高可用的室內外無縫定位服務,課題組研究了高精度UWB室內定位方法。團隊通過改進UWB系統誤差建模與補償方法,提高了傳統UWB室內定位的精度及可靠性。論文提出了UWB天線相位偏差(PCO)建模與改正方法,通過經驗模型補償改正了77%天線PCO誤差,大大提升了UWB測距精度。同時,提出了UWB多點時延校正方法(MTLD),有效減弱了空間相關誤差對時延精度的影響。實驗結果表明,MTLD+PCO聯合方法可將時延校正精度提高44%。


圖1 (a)UWB天線PCO誤差建模 (b)UWB多點時延校正
團隊在同濟大學四平校區地下車庫搭建UWB室內定位示范實驗場。硬件系統采用國產昆辰EY12K UWB定位芯片,軟件系統為團隊自主研發UWB高精度室內定位軟件(簡稱:UPINS)。系統利用10個基站覆蓋40m×50m范圍的復雜室內環境,可實現全場景15cm以內平面定位精度(中心區域5cm,邊緣區域15cm),比傳統方法定位精度提升50%以上。該研究成果可為自主泊車、行人導航、機器人定位等應用提供更加精準、可靠的室內位置服務。
未來,團隊將繼續致力于多源融合的室內外綜合PNT研究。面向自動駕駛、物聯網等新興領域需求,研究導航定位的關鍵技術及難點,為大眾應用市場提供更高精度、更可靠、更低成本的導航定位服務。
論文鏈接://ieeexplore.ieee.org/document/9724256
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