目前的UWB定位技術(shù)之定位算法有RSS、AOA、TOA、TDOA四種，各有優(yōu)勢(shì)，在實(shí)際使用中的側(cè)重點(diǎn)卻不太一樣。

  無(wú)線定位方法是指分析接收到的無(wú)線電波信號(hào)的特征參數(shù)，然后根據(jù)特定算法計(jì)算被測(cè)對(duì)象的位置(二維/三維坐標(biāo)：經(jīng)度、緯度、高度)。UWB定位技術(shù)常用的無(wú)線定位方法有如下幾種：信號(hào)強(qiáng)度分析法(RSS)、到達(dá)角度定位法(AOA)、到達(dá)時(shí)間定位法(TOA)、到達(dá)時(shí)間差定位法(TDOA)。

  信號(hào)強(qiáng)度分析法(RSS)和到達(dá)角度定位(AOA)

  AOA通過(guò)獲取被測(cè)點(diǎn)到兩個(gè)接收機(jī)的信號(hào)到達(dá)角度進(jìn)行定位，需要配置復(fù)雜的天線系統(tǒng)，且角度誤差對(duì)定位精度的影響遠(yuǎn)比測(cè)距誤差大。RSS則根據(jù)信號(hào)的傳播模型，利用接收信號(hào)的強(qiáng)度與信號(hào)傳播距離的關(guān)系，對(duì)目標(biāo)進(jìn)行定位。這種方法的定位覆蓋距離較近，且對(duì)信道傳輸模型的依賴性非常大，多徑以及環(huán)境條件的變化都會(huì)使其精度嚴(yán)重惡化，特別是距離估計(jì)的精度與信號(hào)的帶寬無(wú)關(guān)，不能發(fā)揮 UWB 帶寬大的優(yōu)勢(shì)。

  所以，RSS和AOA方法一般不單獨(dú)用于UWB定位，只能作為輔助手段進(jìn)行初級(jí)粗定位，UWB定位技術(shù)實(shí)現(xiàn)精確定位主要依靠精密測(cè)距完成。

  到達(dá)時(shí)間定位(TOA)

  被測(cè)點(diǎn)(UWB定位標(biāo)簽)發(fā)射信號(hào)到達(dá) 3 個(gè)以上的參考節(jié)點(diǎn)接收機(jī)(UWB定位基站)，通過(guò)測(cè)量到達(dá)不同接收機(jī)所用的時(shí)間，得到發(fā)射點(diǎn)與接收點(diǎn)之間的距離，然后以接收機(jī)為圓心，所測(cè)得的距離為半徑做圓，3 個(gè)圓的交點(diǎn)即為被測(cè)點(diǎn)所在的位置。但是TOA要求參考節(jié)點(diǎn)與被測(cè)點(diǎn)保持嚴(yán)格的時(shí)間同步，多數(shù)應(yīng)用場(chǎng)合無(wú)法滿足這一要求。

  該方法實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，需要測(cè)得UWB定位標(biāo)簽與每個(gè)基站的距離信息，從而定位標(biāo)簽需要與每個(gè)基站進(jìn)行來(lái)回通信，因此定位標(biāo)簽功耗較高。該定位方法的優(yōu)勢(shì)在于在定位區(qū)域內(nèi)外(基站圍成區(qū)域的內(nèi)外)，都能保持很高的定位精度。

  到達(dá)時(shí)間差定位(TDOA)

  TDOA定位即雙曲線定位，二維定位中需要使用4個(gè)定位基站?；緯r(shí)間同步之后，標(biāo)簽發(fā)送一個(gè)廣播報(bào)文，基站收到之后，標(biāo)記接收到此報(bào)文的時(shí)間戳，并將內(nèi)容發(fā)送到計(jì)算服務(wù)器，計(jì)算服務(wù)器根據(jù)其他基站的定位報(bào)文的時(shí)間戳，計(jì)算出被定位目標(biāo)的位置。

  通過(guò)測(cè)量標(biāo)簽到每?jī)蓚€(gè)基站之間的距離差，距離差等于常量即可繪制出雙曲線，而曲線交點(diǎn)即可確定標(biāo)簽坐標(biāo)。該方法實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，標(biāo)簽只需要廣播一次UWB信號(hào)即可，因此有利于標(biāo)簽的功耗及標(biāo)簽并發(fā)數(shù)量。

  TDOA 是基于到達(dá)時(shí)間差定位，系統(tǒng)中需要有精確時(shí)間同步功能。時(shí)間同步有兩種：

  一種是通過(guò)有線做時(shí)間同步，有線時(shí)間同步可以控制在0.1ns 以內(nèi)，同步精度非常高，但由于采用有線，所有設(shè)備要么采用中心網(wǎng)絡(luò)的方式，要么采用級(jí)聯(lián)的方式，但增加了網(wǎng)絡(luò)維護(hù)的復(fù)雜度，也增加了施工的復(fù)雜度，成本升高。并且，系統(tǒng)中還有一個(gè)專用的有線時(shí)間同步器，價(jià)格昂貴;

  另一種是通過(guò)無(wú)線做時(shí)間同步，采用無(wú)線同步一般可以達(dá)到0.25ns，精度稍遜于有線時(shí)間同步，但其UWB定位系統(tǒng)相對(duì)來(lái)說(shuō)更為簡(jiǎn)單，定位基站只需要供電，數(shù)據(jù)回傳可以采用WiFi 的方式，有效降低了成本。

  TDOA定位不必要進(jìn)行基站和移動(dòng)終端之間的同步，而只需要基站之間進(jìn)行同步。因?yàn)榛镜奈恢檬枪潭ǖ?，基站之間進(jìn)行同步與基站和移動(dòng)終端之間進(jìn)行同步要容易實(shí)現(xiàn)得多。這使得TDOA定位比TOA定位要更加容易實(shí)現(xiàn)，所以TDOA定位的應(yīng)用非常廣泛。

  EHIGH恒高UWB定位系統(tǒng)采用了TOA和TDOA兩種定位方法，保證高精度定位效果的同時(shí)，降低了定位標(biāo)簽的功耗。