針對煤礦現(xiàn)有人員定位系統(tǒng)定位精度較低的現(xiàn)狀,設(shè)計(jì)了基于UWB超寬帶技術(shù)的高精度人員定位系統(tǒng),分析了系統(tǒng)的定位原理,以stm32和DW1000模塊為主體進(jìn)行了定位基站和定位標(biāo)簽硬件電路設(shè)計(jì),并編制了相應(yīng)執(zhí)行程序;系統(tǒng)聯(lián)調(diào)測試效果良好,定位精度在30 cm內(nèi),完全可滿足煤礦場景高精度定位的需求。

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【部分圖文】：

圖1UWB定位原理示意圖

圖1中定位基站A1(x1,y1,z1）、定位基站A2(x2,y2,z2）、定位基站A3(x3,y3,z3）為3個(gè)位置已知點(diǎn)，定位標(biāo)簽T(x,y,z）為位置未知點(diǎn)，無線信號自T發(fā)出到被A1、A2和A3成功接收所消耗的時(shí)間為ti(i=1,2,3），由此可計(jì)算出T至A1、A2和A3的距....

圖2硬件主體結(jié)構(gòu)電路框圖

定位基站和定位標(biāo)簽的硬件主體結(jié)構(gòu)基本一致，由stm32模塊、DW1000模塊、電源轉(zhuǎn)換模塊、液晶顯示模組和相關(guān)配套電路元件組合而成，定位基站相比定位標(biāo)簽增加了以太網(wǎng)模塊、485通信模塊和usb模塊，主控模塊stm32和dw1000通過spi通信進(jìn)行數(shù)據(jù)交互[6]，硬件主體結(jié)構(gòu)電路....

圖3系統(tǒng)初始化流程圖

定位基站和標(biāo)簽上電后，STM32F107RC首先進(jìn)行自身初始化（通過調(diào)用peripherals＿init（）函數(shù)實(shí)現(xiàn)），其次訪問DW1000（通過調(diào)用writetospi（）函數(shù)實(shí)現(xiàn)）對其SPI接口進(jìn)行初始化，完成后STM32F107RC通過SPI對DW1000的寄存器進(jìn)行讀寫操....

圖4通信幀的發(fā)送流程圖

定位信息能否獲得取決于通信幀是否成功收發(fā)，首先定位標(biāo)簽主控模塊STM32F107RC對DW1000進(jìn)行初始化，成功后DW1000就處于等待指令的空閑狀態(tài)，主控模塊STM32F107RC將待發(fā)數(shù)據(jù)寫到DW1000的寄存器對前導(dǎo)碼長度、脈沖重復(fù)頻率以及數(shù)據(jù)傳輸率等信息進(jìn)行設(shè)置，設(shè)置不....

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