Minimalizacja błędu estymaty położenia obiektu przez redukcję błędów radiowych pomiarów odległości

• Autorzy: Błaszkiewicz Olga , Cwalina Krzysztof K. , Olejniczak Alicja , Rajchowski Piotr , Sadowski Jarosław

Identyfikatory

DOI

10.15199/59.2020.6.1

Warianty tytułu

EN

Minimising object position estimation errors through redution of radio distance measurements errors

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Utrzymująca się popularność modułu radiowego DWM1000 firmy DecaWave do zastosowań lokalizacyjnych przyczyniła się do przeprowadzenia analizy wpływu błędów radiowych pomiarów odległości na dokładność estymaty położenia lokalizowanego obiektu. W badaniach skupiono się na analizie błędów radiowych pomiarów odległości dla węzłów oddalonych od siebie w zakresie od kilkudziesięciu centymetrów do dziesięciu metrów. Ze względu na błąd rzędu dziesiątek centymetrów dla bliskich odległości pomiędzy węzłami, tj. 0,5 m – 4 m, zaproponowano nieliniowy model korekty błędów zależny wyłącznie od wartości radiowych pomiarów odległości i porównano go z modelem korekty zaproponowanym przez firmę DecaWave. Model korekty opracowano na podstawie pomiarów przeprowadzonych w środowisku wewnątrzbudynkowym.

EN

Lasting popularity of DWM1000 radio module, DecaWave manufacturer, for localization purposes contributed to perform analysis the influence of radio distance measurements errors on object position estimation. In the research focuses on analysis of the radio distance measurements errors for nodes spaced in the range from tens of centimeter to ten meters. Due to tens of centimeters errors for proximity of the nodes, i.e. 0.5 m – 4 m, nonlinear model of errors correction, based only on radio distance measurements, was proposed and compared with existing DecaWave correction method. Model of correction was developed based on real indoor measurements.

Słowa kluczowe

PL

technika ultraszerokopasmowa; radiolokalizacja wewnątrzbudynkowa

EN

ultrawideband technique; indoor localization

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Telekomunikacyjny + Wiadomości Telekomunikacyjne
• Rocznik: 2020
• Tom: nr 6
• Strony: 99--104
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys.

Twórcy

autor

Błaszkiewicz Olga

• Politechnika Gdańska, Katedra Systemów i Sieci Radiokomunikacyjnych

autor

Cwalina Krzysztof K.

• Politechnika Gdańska, Katedra Systemów i Sieci Radiokomunikacyjnych

autor

Olejniczak Alicja

• Politechnika Gdańska, Katedra Systemów i Sieci Radiokomunikacyjnych

autor

Rajchowski Piotr

• Politechnika Gdańska, Katedra Systemów i Sieci Radiokomunikacyjnych

autor

Sadowski Jarosław

• Politechnika Gdańska, Katedra Systemów i Sieci Radiokomunikacyjnych

Bibliografia

• [1] Chen Jie, Shi Chunxiu,Chen Juan. 2019. Application of high precision localization in following service robots. 2019 Chinese Automation Congress (CAC).
• [2] Cwalina K. 2017. Badanie i analiza efektywności alokacji strumieni danych w heterogenicznej sieci WBAN. Rozprawa doktorska. Politechnika Gdańska. 99-101.
• [3] Djaja-Josko V. 2017. A new anchor nodes position determination method supporting UWB localization system deployment. 2017 Signal Processing Symposium (SPSympo).
• [4] Feng Tao, Yo Yao, Wu Lin, Bai Yanru, Xiao Ziang, Lu Zhen. 2018. A Human-Tracking Robot Using Ultra Wideband Technology. IEEE Access. 42541-42550.
• [5] Garcia G. J., A. Corrales, J. Pomares, F. A. Candelas, F. Torres. 2009. Visual Path Tracking for Safe Human-Robot Interaction. 2009 IEEE Internacional Conference on Mechatronics.
• [6] Krishnan Sivanand, Sharma Pankaj, Guoping Zhang, Hwee Woon Ong. 2007. A UWB based Localization System for Indoor Robot Navigation. 2007 IEEE International Conference on Ultra-Wideband. 77-82.
• [7] Kuhn M., Zhang Cemin, Mahfouz Mohamed, Fathy B. Aly. 2009. Real-time UWB Indoor Positioning System with Millimeter 3-D Dynamic Accuracy. 2009 IEEE Antennas and Propagation Society International Symposium.
• [8] Liang W., Wu j., Cao J., Gu J. 2018. Understanding Customer Behavior in Shopping Mall from Indoor Tracking Data. IEEE 22nd International Conference on Computer Supported Cooperative Work in Design (CSCWD).
• [9] Ni Jianjun, Arndt Phong, Phan Chau, Dekome Kent, Dusl John. 2010. Ultra-Wideband Time-Difference-Of-Arrival Hight Resolution 3D Proximity Tracking System. IEEE/ION Position, Location and Navigation Symposium.
• [10] Pudlovskiy V., A. Chugonov, R. Kulikov. 2019. Investigation of Impact of UWB RTLS Errors on AGV Positioning Accuracy. 2019 International Russian Automation Conference (RusAutoCon).
• [11] Sadowski J. 2018. Badanie i analiza systemów radiolokalizacyjnych do zastosowań specjalnych. Wydawnictwo Politechniki Gdańskiej.
• [12] Salman Rahmi, Willms Ingolf, Sakamoto Takuya, Sato Toru, Yarovoy Alexander. 2013. Environmental Imaging with a Mobile UWB Security Robot for Indoor Localisation and Positioning Applications. 2013 European Radar Conference. 331-334.
• [13] Wen K., Yu K., Li Y. 2016. An Experimental Correction Model for UWB Through-the-Wall Distance Measurements. IEEE International Conference on Ubiquitous Wireless Broadband (ICUWB).
• [14] DecaWave. 2014. APS011 Application Note, Sources of Error in DW1000. Based Two-Way Ranging (TWR) Schemes. V. 1.0, 2014. 10-14.
• [15] https://www.gps.gov/systems/gps/performance/accuracy/. Stan na dzień 11.03.2020.

Uwagi

PL

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2020).