基于5G毫米波到达时间差的室内定位算法

李芳馨; 涂锐; 韩军强; 张垠; 洪菊

doi:10.12265/j.gnss.2021012901

基于5G毫米波到达时间差的室内定位算法

doi: 10.12265/j.gnss.2021012901

李芳馨^{1, 2},
涂锐^{1, 2, 3, ,},
韩军强^{1, 2, 3},
张垠^{1, 2},
洪菊^{1, 2}

1.
中国科学院国家授时中心，西安 710600
2.
中国科学院大学，北京 100049
3.
中国科学院精密导航定位与定时技术重点实验室，西安 710600

详细信息

作者简介:
李芳馨：(1997—)，女，硕士研究生，研究方向为北斗+5G融合定位算法

涂锐：(1985—)，男，博士，研究员，研究方向为GNSS精密定位，测速，时间传递，灾害监测等

韩军强：(1989—)，男，博士，助理研究员，研究方向GNSS电离层建模理论研究及高精度定位应用

通信作者:
涂锐 E-mail：turui-2004@126.com

中图分类号: P228.49
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出版历程
- 收稿日期: 2021-01-29
- 网络出版日期: 2021-04-26
- 刊出日期: 2021-05-13

Indoor location algorithm of TDOA based on 5G

LI Fangxin^{1, 2},
TU Rui^{1, 2, 3
, ,},
HAN Junqiang^{1, 2, 3},
ZHANG Yin^{1, 2},
HONG Ju^{1, 2}

1.
National Time Service Center, Chinese Academy of Sciences, Xi’an 710600,China
2.
University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049,China
3.
Key laboratory of precision navigation and timing technology, Chinese Academy of Sciences, Xi’an 710600,China

摘要

摘要: 随着第五代移动通信技术(5G)时代的到来，以毫米波通信为代表的技术得到了日益广泛的关注. 5G毫米波信号的带宽大、频率高、时延短，并且信道稀疏，所以能够为基于到达时间(TOA)和基于到达时间差(TDOA)的定位提供更加准确的测量值，有利于实现高精度的室内定位. 研究了三种应用于室内的5G毫米波TDOA定位算法，并结合卡尔曼滤波进行了试验验证分析与比较. 结果表明，基于5G毫米波的室内静态定位精度可达0.2886 m，动态定位的精度可达0.6076 m.
- 室内定位 /
- 5G定位 /
- 到达时间(TOA) /
- 到达时间差(TDOA) /
- 卡尔曼滤波
Abstract: With the coming of the 5th-Generation (5G) era, 5G technology represented by millimeter wave communication has been paid more and more attention. 5G millimeter wave signal has larger bandwidth, higher frequency, shorter delay and sparser channel, so it can provide time estimation for time of arrival (TOA) and time difference of arrival (TDOA) positioning more accurately, which is conducive to achieve high-precision indoor positioning. In this paper, three kinds of indoor 5G millimeter wave TDOA positioning algorithms are compared and studied, and the results of indoor static and dynamic positioning results are calculated with Kalman filtering. The results show that the indoor static positioning accuracy based on 5G millimeter wave can reach 0.2886 m, and the dynamic positioning accuracy can reach 0.6076 m.
- indoor positioning /
- the 5th-Generation (5G) positioning /
- time of arrival (TOA) /
- time difference of arrival (TDOA) /
- Kalman filtering

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图 1 5G室内定位实验环境图

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图 2 静态定位结果

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图 3 动态定位结果

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