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调试优化

定位问题排查流程

通常,在定位存在问题的区域,按如下流程排查

信标链路连通情况

链路不连通对定位就不会有任何作用,双向收包率需要基本稳定在85%以上

收包率低的原因:距离过远、遮挡严重、干扰、硬件故障、安装位置不合理

优化:通过诊断查看信标间的链路信息,查找异常信标;调整安装位置或高度、减少遮挡或增加中继信标

信标链路测距情况

注:在双向收包率正常情况下,如果发现测距误差较大,则可能是

  • 信标之间存在固定遮挡:只要遮挡距离信标有一定距离,对定位影响通常就较小

    现象:测距值比真实值明显偏大或偏小,且误差较稳定

    影响程度:若遮挡物距离信标有一定距离(例如遮挡物靠近两信标连线中点),UWB信号传播呈梭形分布,所以对定位影响较小;但如果遮挡紧贴某个信标天线,会产生强烈的反射和衰减,影响较重

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  • 优化:查看环境,确认是否存在无法移除的固定障碍。若遮挡影响在可接受范围内可暂不处理,否则需调整信标位置或遮挡处增加信标。

  • 信标坐标存在误差:这里必须修正,坐标误差会影响到测距值与真实值的链路误差,会直接引入较大定位误差

  • 无明显遮挡但测距误差大:如贴装到墙面,金属面,可能会产生严重多径,对定位影响较大

    现象:看似信标之间通视良好,但测距值波动大、误差大或出现异常短/长距离

    原因:信标直接贴装到金属面或墙体上,产生了多径

    优化:远离大金属面以及墙面,使用支架将信标架出来 30cm 以上

  • 信标装错了:观察周边信标链路是否也测距异常,可能是装混了,可通过查找闪灯(find 按钮)确认

信标坐标误差

坐标误差至少控制在信标距离的5%以内,例如信标间10m,则坐标误差应小于0.5m,一维区域尽量控制在2%以内,在多区域覆盖边缘,如果信标坐标不准确,会造成两个区域定位结果拼接时出现跳变或拖拽,区域过渡可能出现问题

信标到标签信号接收情况

在一个区域内,正常应该始终收到周边至少3-4个以上信标信号,如果信号都收不到,定位效果一定会变差

影响:若标签在某区域收不到足够信标的信号,定位结果则可能跳变、飘移或丢失

排查优化

  • 信标安装高度、俯仰角是否合理,避免信号覆盖盲区。
  • 是否存在大范围金属遮挡或高密度货架导致信号被屏蔽。
  • 标签是否被人体或金属物体遮挡。
  • 信标密度是否不足,需要增补信标。

标签参数问题:

  • 离地高度:应该和实际使用的标签高度大致接近,误差越大,对定位影响越大
  • 高度噪声:表示高度方向的不确定性,假设标签大致会在 1~2m 活动,则建议设置离地高度为1.5m,噪声为0.5m
  • 加速度:根据实际目标的运动机动性设置,加速度越大,延迟越小,但抖动也越大
  • 平滑窗口:表示使用近期几个点的数据进行平滑,会引入固定延迟,窗口越大,轨迹越平滑,但延迟越大

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约束区域设置问题

约束区域设置如果和实际偏离较大,则反而会增加误差,因为相当于引入了错误的假设

例如:实际为一个宽敞大厅却设置了标准差为 1 的一维约束,就会增大误差

排查建议:出现定位异常时,可尝试暂时关闭约束区域功能,观察定位是否改善。若改善则说明约束设置错误,需按实际环境重新绘制。

多地图(如不同楼层)相对位置关系

注意地图之间的相对坐标关系必须正确,例如,一楼地图原点与二楼地图原点应在垂直方向严格对齐一致。否则就相当于存在坐标错误的信标,对定位影响较大

标签硬件问题

  • 电池电量过低:电池标签在低电量时可能定位较差,可充电后再测试查看对比
  • 硬件异常:可将问题标签与正常标签交换环境测试,确认是否为标签硬件异常
  • 固件版本:检查标签固件版本与其它标签是否一致

电脑性能过低

低电量或者电脑性能不足,软件运行卡顿,可能出现异常效果

诊断

检查信标间链路情况

信标上带有感叹号,表示该信标存在未连通的链路

红色半透明渐变的线表示未连通的链路

信标之间连线的颜色表示测距误差,越红表示误差越大

右侧是链路具体信息,包含双向收包率和测距相关数据

检查信标到标签信号接收情况

切换到标签定位调试选项卡,选择需要观察的信标,开始调试

通常,如无其他误差,收包率正常时定位基本就正常了,但有时也会有异常情况,可以通过看ddoa error来进一步判断是哪个信标可能存在问题,问题来源可能是

  • 标签当前位置到信标之间存在遮挡
  • 信标本身所在位置较容易产生多径
  • 其他和信标相关的误差来源

检查标签参数

图上点击标签图标,右侧信息栏中可设置标签参数

性能优化方法

在做了上述排查后,如效果还是达不到要求,通常可以采用如下方式进一步优化

  • 优化标签位置:如人员定位,安全帽形式 > 手环形式 > 工卡形式
  • 优化信标位置:
    • 信标越高,信标到标签信号受遮挡影响越小
    • 长宽比例越接近1效果越好
    • 通信范围内,信标间距越大,相对误差越小,定位效果越好
  • 增加信标:理论上,信标密度越高,定位精度越高