室内定位系统的工作原理

目前有 多种类型的室内定位系统 （IPS）。也有人称之为室内导航系统（INS）。这类系统还被称为实时定位系统（RTLS），RTLS的含义比室内系统更广——RTLS也可用于室外——但通常指的就是IPS和INS。

为什么需要室内定位系统？ GPS在室内无法工作 ，因为GPS无线电信号本身就刻意设计得很弱，无法穿透金属、混凝土或砖砌建筑；而且普通GPS的精度（5-10米）也满足不了室内应用的需要。因此需要室内定位系统：它们可以在室内工作，精度通常也比GPS高。

绝大多数行之有效的室内定位系统都依靠固定信标（锚点）和移动信标（标签）：固定信标的作用相当于GPS中的卫星，移动信标则根据这些固定信标测量自身位置。需要明确的是，移动信标是相对于分布在建筑内的固定信标进行定位（或由IPS为其定位），而不是相对于建筑本身。

也有一些系统，例如基于地磁场的系统，不需要信标。但这类系统在实际工业应用中的鲁棒性和精度尚未得到验证。因此，目前实际运行的室内定位与导航系统大多使用固定信标。底层技术和架构可能差别很大（例如飞行时间与RSSI（无线信号强度）），但这些系统多数都基于信标。

GPS即全球定位系统（Global Positioning System） ，由美国建设。与GLONASS（俄罗斯）、Galileo（欧盟）、北斗（中国）以及日本和印度的其他系统一样，它属于依靠卫星的全球导航卫星系统（GNSS）。卫星根据地面站的数据确定自身的精确位置，并配有原子钟。接收机根据卫星播发的位置和来自卫星的精确时间戳，即可通过三边测量计算出自身位置。但这项技术的关键是能直接看到卫星，而在室内通常做不到这一点。

简单介绍一下 相关技术。目前常用的技术包括：

• UWB
• BLE
• WiFi
• 超声波
• 等

由于我们 专注于工业应用 （机器人、无人机、叉车、车辆、人员、起重机及其他机器），这些应用对精度要求很高，因此对精度低得多的方案（例如BLE或WiFi）只作简要介绍。这类方案更适合零售、机场、博物馆等场景：能把人引导到某个登机口或房间就够了，再高的要求就谈不上了。