各种先进的
理解使用SX1280等先进模式,考虑下面的例子。在这个场景中,我们重复RTToF不等主人和奴隶之间的交换,这一次添加一个第三SX1280等先进模式。
在高级模式SX1280听到RTToF不等交换和简单的措施包括请求和响应之间的时间,虽然从一个单独的位置。正如RTToF不等,没有绝对时间的概念,只有操作之间的相对时间。
等我们从传统的交换。如下文所述,主发送到请求,收到的奴隶和高级模式无线电在两个不同的时期。高级模式广播开始的计时器在接收请求。
图8:测距请求,收到的奴隶和高级模式无线电在两个不同的时期。
图中可以看到,不等主人和发送的请求将在一段时间到达奴隶,T女士在高级模式,广播在其他一些时候,T马。(在这里,下标表示广播的作用;T马因此,时间为从主波传播先进的无线电)不等。插图形象,我们展示了测距请求从主到达两个不同时期:奴隶和高级模式收音机。(注意,收音机之间的距离并不代表在这个图的轴-解释了不同梯度的传播时间)。
在接待的范围要求,先进的无线电将开始其内部时钟方式。
与传统的交换,在时间T女士(时间范围请求到达奴隶)奴隶将同步等传入的请求,并返回响应。然后不等反应需要时间,T女士再一次,回到主(假设到达T女士= TSM)。奴隶的测距响应到达高级模式无线电在其他一些时候,TSA。
在接下来的图,奴隶将测距响应发送回主后T的延迟女士(在前一步骤花费的时间)为请求到达的奴隶。
图9:响应从药膏发送到主后经颅磁刺激的延迟
当测距响应到达高级模式无线电,它停止其内部定时器,记录的时差的到来等请求和响应。的时机的影响如下所示。这里我们看到时差,ΔT,以先进的广播,以及它如何与主从模式,Slave-Advanced,掌握先进的延迟。
图10:表达式之间的延迟范围请求和测距响应以先进的范围。
仔细看看这张图,我们可以看到,这给了我们之间的几何关系的各种时间差异和ΔT计时测量。这种关系如下图所示。
图11:几何倍以先进等之间的关系。
先进的定位等
扩展等先进的定位比传统的更复杂等情况,并取决于元素的系统是由于主人,奴隶,和先进的角色。下面,我们检查这三个角色的标签。
等先进的标签
在我们的第一个例子中,主人和奴隶是静态的锚和先进的测距节点被标记的位置。我们还添加第三个锚,不参与这第一个交换。
图12:先进等先进测距节点定位
灰色虚线代表行等于延迟,ΔT,主人和奴隶之间的锚。因此,单一等先进测量地方高级模式SX1280这些曲线的一个持续的延迟(这是双曲线,锚焦点)。
提供一个位置是很有必要的,因此,执行附加额外的锚之间的时差测量,如下所示,第二次差别measurement-this时间用主人和奴隶的新组合锚节点。
注意,获得二维位置,有必要执行三个时差测量。这是一个表示相同的第二个时差测量设备:
图13:第二个时差测量在本地化过程
这种操作模式的一个重要方面是一个无限数量的标签理论上听主从anchors-with交流重要的意义这样一个系统的定位能力。位于标记对象,这种能力就有限的遣返时差测量随之而来的网络基础设施。在一个标签定位本身,没有这样的限制。
等先进的锚
在此系统中,存在明显的空间活动的主持人也假设等先进的模式。然而,它可以表明,听到信息从其他锚只会提高我们的知识的主人和奴隶锚的位置。
锚的位置是已知的,额外的信息关于他们的固定位置是确定的位置没有援助的标签。相反,它提出的可能性等先进模式标签切换到主或从模式,单一的交换,知识提高我们的位置。
GDOP的影响
正如RTToF测距,锚位置的几何也决定了定位的准确性。我们把HDOP同样的场景。这里我们看到包围的区域内的定位也有类似的HDOP等情况。这个区域以外的最大的不同是见过。外HDOP被迅速增加,这样,在相同的距离,我们看到一个双重退化精密在图7中,我们现在看到超过甚为可观退化:
图14:HDOP先进的范围
总结
这种模式的操作带来了巨大的收益能力的标记是一个被动的接收器等信息。然而,这些收益为代价的一个更复杂的本地化问题退化HDOP外围的覆盖范围,在适用情况下,添加管理复苏所需的时差数据标签。
标签作为奴隶:单一的测量
高级模式的替代操作标签执行常规RTToF不等交换之间的标签和一个锚,剩下的锚在高级模式范围内。这种情况说明如下:
图15:先进的范围与奴隶的标记模式
作为固定锚基础设施的一部分,主人和高级模式包括节点的位置是已知的,与此同时掌握先进,T马也知道。这意味着标记,而不是位于一行不断延迟,而是位于椭圆的两个焦点上面所示的两个锚位置的灰色虚线。
我们也有主人和奴隶之间RTToF测量,T女士,进一步缩小可能的标签位置之间的任何交集等先进的椭圆和圆RTToF(蓝色)。
GDOP的影响
我们再次检查的HDOP场景如图16所示。在这里,我们four-anchor定位系统(基于在高级标签等模式)。然而,这一次,我们还包括单锚的影响(这里右边的锚),也执行上述单一主从距离测量我们。
图16:HDOP混合等
单个测量减少HDOP回落到相同级别的ranging-based solver-but只有一个单一的(更昂贵的)RTToF交换。由于额外的测量、单一等测量、聚合等先进测量,导致更高的精度的中心HDOP情节比可能在前一个例子。
总结
这里我们看到我们有很多标签的产能优势等先进模式下,多个节点的接收能力相同的交流增加了一种先进的基于测距系统的定位能力。(可能需要指出光谱能力上行ΔT测量结果,根据定位系统)的体系结构。然而,对于一个额外的成本RTToF不等交换per-tag-localized,我们HDOP提高一个数量级。中描述我们的系统HDOP变得接近上述测距定位部分,要求每个范围测量范围交流每个标记和锚。
混合操作模式
在下一个示例中,为了减少解决方案的复杂性,我们展示tag-as-Slave和tag-as-Advanced测距技术相结合的混合技术的前两个例子来降低解决方案的复杂性回到解决单个圆同时使用先进的范围。
在第一步中,锚校准,我们执行什么看起来像一个anchor-to-anchor交流我们第一次使用先进的测距定位的步骤。这给了我们明确的知识频道和固定锚点之间的距离,T女士。(TSA和T马也可以利用位置。)
后续阶段,标记测量,是一种从一个主锚tag-as-Slave交换,其他听高级模式。从上面的图中我们看到,我们已经知道T马' = T女士以前的校准测量步骤。
假设之间的临时通道不变我们的测量,然后我们有一个完美的知识两方面T马“和T女士“我们先进的测距方程。只有一个未知数,因此我们可以补偿terms-reducing方程的直接测量半径从先进的锚定到奴隶,TSA”。
图17:混合测量的两个步骤,锚和标记交换奴隶和先进等角色
先进的距离范围
另一个有趣的应用程序SX1280等先进的功能是增加距离测量的准确性通过添加等先进的无线电在主的位置。等在传统交易所主发起不等交换一个奴隶和接收来自奴隶同步响应,从它可以计算时间往返飞行时间(一个结果)。
图18:传统主从往返飞行时间测量,生成一个结果。
采用先进的基本原理包括增强的近距离测量见下图。我们已经看到,在等先进模式,收音机可以听到主人和奴隶之间的交换,时间之间的差异的时候主人的请求和奴隶的响应。在一个增强的近距离测量的情况下,只需添加等先进的无线电大师在相同的位置。
采用先进的基本原理包括增强的近距离测量见下图。我们已经看到,在等先进模式收音机可以听到主人和奴隶之间的交换,时间之间的差异的时候主人的请求和奴隶的响应。在一个增强的近距离测量的情况下,只需添加等先进的无线电大师在相同的位置。
在下面的例子中我们添加了三个额外的收音机等先进模式。在这个配置中,等先进的无线电是如此接近不等主人,等先进的无线电的计时器将开始一次相当于硕士的开始时间。这里的原则是,主从RTToF交易所在哪里听到,每个电台等生成一个结果。
同样,配置等大师和高级收音机等都将收到从奴隶同时响应。
图19所示。使用先进的范围收集多个测距结果
因此输出的四个并列的收音机等四个距离测量。然而,随着适当的天线多样性,可能采取不同的多路径传播路径,导致额外的空间结果的多样性。即。,有三个附加的和有用的测距结果可供一个交换的成本从奴隶的能源消耗的角度和信号的谱占领。