UWB 측위 환경 시스템에서의 Anchor 자가 설정 방법

Abstract

본 논문에서는 실내 및 실외 환경에서 UWB(Ultra-Wideband) 센서 기반의 측위 환경을 구축할 때 Anchor들의 자가 설정 방법을 제안한다. 그리고, 제안한 방법이 실제로 Anchor들이 각자의 위치를 정확히 파악하고, 능동적으로 자가 설정(Self-Calibration) 프로세스를 수행할 수 있는지 본 연구를 통해 검증한다. 또한, 기존 Anchor들이 설치되어있는 UWB 기반 측위 인프라에서 신규 Anchor를 추가로 설치 및 등록해야 하는 경우, Anchor들이 각자의 위치를 자동적으로 산출할 수 있는지 검증한다. 이렇게 산출한 신규 Anchor의 위치는 Noise 때문에 실제 위치와 오차가 발생한다. 따라서, 본 논문에서는 Kalman Filter를 통해 기존 대비 오차를 줄일 수 있는지 검증한다. 본 논문에서 제안하는 UWB 센서 기반의 측위 환경 구축을 위한 Anchor 자가 설정 방법은 TDoA 기반의 UWB 측위 시스템에 대해 Matlab/Simulink를 이용해 시뮬레이션으로 진행하였다. 시뮬레이션 결과를 통해 제안하는 Anchor 자가 설정 방법을 확인할 수 있다.|This thesis proposes a self-calibration method for UWB Anchor nodes when constructing UWB(Ultra-Wideband) sensor-based positioning environment in indoor and outdoor environments. And, this study verifies whether Anchor can accurately find the location of each Anchor and actively perform the self-calibration process using the proposed methodology. In addition, when it is necessary to additionally install and register a new Anchor in the UWB-based positioning infrastructure in which the existing Anchors are installed, it is verified whether the Anchors can automatically calculate their respective positions. The position of the new Anchor calculated in this way is different from the actual position due to noise. It is verified whether the error can be reduced through the Kalman filter in this thesis. The Anchor self-calibration method for the UWB sensor-based positioning environment proposed in this thesis was simulated using Matlab/Simulink for the TDoA(Time Difference of Arrival) based UWB positioning system. Through the simulation results, it can be confirmed that the proposed Anchor self-calibration method.