[实用新型]一种隧道UWB定位系统

说明书

本实用新型公开了一种隧道UWB定位系统，包括安装在人体或设备上的定位标签和安装在隧道隧道内壁上的定位基站，定位标签用于发送脉冲信号并接收定位基站发回的响应信号，定位基站用于接收定位标签发送的脉冲信号并反馈响应信号，定位标签包括第一UWB模块、第一MCU、传感器模块和第一供电模块，第一UWB模块与第一MCU相连以用于收发UWB脉冲信号，传感器模块与第一MCU相连以用于发送姿态信息进行误差补偿；定位基站包括第二UWB模块、第二MCU和第二供电模块，第二UWB模块与第二MCU相连以用于收发UWB脉冲信号。本装置在隧道内等多径环境中能够精确定位、并且电路简单、成本低、易用性好、可靠性高,保障隧道内作业人员和车辆设备的安全性和测量数据的准确性。

技术领域

本实用新型涉及隧道内定位领域，具体的涉及一种隧道UWB定位系统。

背景技术

传统的定位装置通常采用GPS、北斗等卫星定位模块来实现，然而传统的定制装置应用于室内、隧道等高度多径和高度反射的环境时定位精度低，难以发挥作用，无法为隧道内作业的人员和车辆设备提供精确的定位、测距和碰撞规避功能；而使用载波通信等室内的跟踪方式需要额外安装中频系统，设备复杂，集成程度地，成本高。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型的目的是提供一种能够应用于多径环境中并且精度高、成本低的隧道UWB定位系统。

本实用新型采用的技术方案是：

一种隧道UWB定位系统，包括：安装在人体或设备上的定位标签和安装在隧道隧道内壁上的定位基站，所述定位标签用于发送脉冲信号并接收定位基站发回的响应信号，所述定位基站用于接收定位标签发送的脉冲信号并反馈响应信号，所述定位标签包括第一UWB模块、第一MCU、传感器模块和第一供电模块，所述第一UWB模块与第一MCU相连以用于收发UWB脉冲信号，所述传感器模块与第一MCU相连以用于发送姿态信息进行误差补偿，所述供电模块分别与第一UWB模块、第一MCU、传感器模块相连以用于供电；所述定位基站包括第二UWB模块、第二MCU和第二供电模块，所述第二UWB模块与第二MCU相连以用于收发UWB脉冲信号，所述第二供电模块分别与、第二MCU、第二UWB模块相连以用于供电。

进一步的，所述传感器模块包括九轴惯性传感器U3和气压计U4，所述气压计U4的SDO引脚与九轴惯性传感器U3的SDO引脚相连，气压计U4的SDI引脚与九轴惯性传感器U3的SDI引脚相连，气压计U4的SCK引脚与九轴惯性传感器U3的SCK引脚相连，以用于发送气压信息给九轴惯性传感器U3；所述九轴惯性传感器U3的CS引脚与MCU的IO引脚相连以用于发送运动惯性数据，气压计U4的CS引脚、SDO引脚、SDA引脚、SCK引脚分别与第一MCU对应的IO引脚相连以用于发送气压数据。

进一步的，所述第一/第二MCU包括时钟芯片U2A、晶振X1、处理器芯片U2B，所述晶振X1的两端分别与时钟芯片U2A的OSC_IN和OSC_OUT引脚相连，所述时钟芯片U2A用于提供时钟信号，所述处理器芯片U2B用于连接第一/第二UWB模块和传感器模块进行数据处理。

进一步的，所述第一/第二UWB模块的CS引脚、SDI引脚、SDO引脚、SCK引脚、IRQ引脚、EXT引脚、WAK引脚、RST引脚分别与MCU对应的IO引脚相连。

进一步的，所述定位标签/定位基站还包括与处理器芯片U2B相连的按键K1。

进一步的，所述定位标签/定位基站还包括与处理器芯片U2B相连的RGB指示灯D2。

进一步的，所述定位标签/定位基站还包括与处理器芯片U2B相连的光纤接口。

进一步的，所述定位标签/定位基站还包括与处理器芯片U2B相连的MicroUSB接口。

本实用新型的有益效果在于：