集群编队常被应用到无人机编队表演、蜂群作战、高校研究等领域,LinkTrack UWB定位系统,大幅度降低了传统定位方式受地点(如GPS不能在室内定位)、光线(如视觉定位易受光强影响)的影响,无论在室内或室外、白天或黑夜,都能为机器人实时提供高精度、低延迟的定位信息。进一步利用LinkTrack系统通信与授时功能,实现多机间的数据通信与协同工作,使得集群编队更高效、更简洁。

LinkTrack系统为集群编队提供了两种定位模式:LP Mode(Local Positioning Mode,局部定位模式)与DR Mode(Distributed Ranging Mode,分布式测距模式),可实现局部编队与去中心化编队两种应用。

局部编队

局部编队指的是在一个已知的局部范围对标签进行定位、通信、授时等功能,从而实现局部范围内的集群编队。主要特点如下:

基站部署:在待定位场地周边架设基站(一般4个),标定好基站坐标(支持一键标定/手动标定)。

标签定位:标签安装于待定位载体上,通过UWB通信测量到基站的距离后,解算出自己的坐标,并通过通信接口(如UART、USB)主动向载体发送定位坐标及其他信息(如精度估计因子、同步时间、原始距离、信号强度等),载体接收到定位数据后即可实现导航定位功能。

数据监测:基站可以捕获到所有标签的实时定位坐标,并通过通信接口主动向外发送。通过终端(如电脑)连接任意一个基站,则可实时监测到系统中所有标签的定位信息。

数传通信:向基站发送数据,基站自动通过UWB传输给其他节点,所有标签均可收到并进行输出;通过向标签发送数据,标签自动通过UWB传输给其他节点,所有信号范围内基站均可收到并进行输出。所有基站与标签可同时发送数传数据。

控制台:用户可选择是否在系统中添加控制台。控制台除了不作为参考位置外,其他功能与基站一致,且数传带宽较基站更大,可在定位的过程中跟随用户移动,适合接入终端。

去中心化编队

去中心化编队指的是通过节点间相互测距、通信与授时,结合其他定位传感器(如视觉),可实现不受地域限制的集群编队功能。主要特点如下:

距离测量:在每一个载体(如无人机、机器人)上安装节点,节点自动测量到其他节点的距离信息,并通过通信接口主动向机器人发送距离、信号强度、同步时间等信息。

数传通信:向其中一个节点发送数据,节点会自动通过UWB传输给其他节点,其他节点接收到信息后自动输出给载体。