[i=s] 本帖最后由 无垠的广袤 于 2025-4-4 08:03 编辑 [/i]
【BU03-Kit 测评】UWB 测距的精度校正
本文介绍了安信可 BU03-Kit 模组开发板测距校正的主要流程。
参考官方说明文档：测距精度矫正 - 飞书云文档
校正方案
固定 基站 板，移动 标签 板，根据卷尺的实际距离，对基站进行距离读数，填入数据标定 Excel 表格；
通过线性拟合获得校正参数，AT 指令修改相应的校正参数信息并保存，实现测距精度的提升。
标定数据采集
固定基站设备，移动标签设备，
首先将标签板置于实际距离 10 厘米处，读取此时的 UWB 示数；
向后移动标签板至实际 20 厘米处，读取 UWB 示数 ；
……
以此类推，采集多组数据，填充至 Excel 标定表格，并自动获得线性拟合函数。
线性拟合
数据采集与拟合曲线
获得拟合的一次线性方程的斜率和截距
y = 0.6386 x - 65.06
右键拟合曲线，选择 设置趋势线格式选项 ，可以获得相应的设置
根据拟合获得的线性方程的斜率和截距，可使用 AT 指令进行参数替换，进而实现测距校正
AT+SETDEV=X1,X2,X3,X4,X5,X6,X7,X8,X9
其中各个参数指代的含义如下
- X1: 标签容量 (标签刷新速率)
- X2: 天线延迟参数
- X3: 是否卡尔曼滤波使能位
- X4: 卡尔曼滤波参数 Q
- X5: 卡尔曼滤波参数 R
- X6: 校正参数 a
- X7: 校正参数 b
- X8: 是否定位使能位
- X9: 定位维度设置
原始参数
打开安信可串口调试助手，分别获取基站板和标签板的原始参数
基站设备的参数为
- 启动滤波:1,
- 卡尔曼参数Q:0.018,
- 卡尔曼参数R:0.642,
- 校正系数a:1.0000,
- 校正系数b:0.00,
- 天线延迟:16336
- 速率：6.8M
标签设备的参数为：
- 启动滤波:1,
- 卡尔曼参数Q:0.018,
- 卡尔曼参数R:0.642,
- 校正系数a:1.0000,
- 校正系数b:0.00,
- 天线延迟:16336
- 速率：6.8M
参数更新
打开基站板对应的串口，发送设置参数指令
AT+SETDEV=5,16336,1,0.018,0.642,0.6386,-65.06,0,0
发送指令后，反馈设置成功的信息，
发送 AT+SAVE 保存设置并重启设备，初始化打印参数
可以看到，此时相应的校正系数完成修改。
同样方法，设置标签板的校正参数。
重新测距
重新进行 UWB 距离测试，检验校正后的效果。
1st
第一次测量
现象
结果
实际距离20厘米，UWB测距10厘米，误差 50%
2nd
第二次测量
现象
结果
实际距离17厘米，UWB测距22厘米，误差 30%
3rd
第三次测量
现象
结果
实际距离15厘米，UWB测距15厘米，误差 0
误差分析
- 通过上述三次测量结果，综合误差为 26.67%，相较之前 50% 的误差有了较大提升。
- 实际测试过程中发现，误差很小，基本与实际距离相等；
- 图中显示的结果很可能是由于拍照过程的瞬时随机测距结果，可能受探测面角度影响，因此存在较大波动。
提升方案
- 增加校正数据的样本数量，获得更准确的拟合函数和校正参数；
- 改进校正装置，使基站和标签设备处于信号传输的最佳状态；
- 将两设备固定在滑轨上，提高移动和距离标定的精度。
总结
本文介绍了安信可 BU03-Kit 模组开发板测距校正的主要流程，通过多次测量获得校正数据，并通过线性拟合获得校正参数，AT 指令修改相应参数，重新测距，获得了较大的精度提升，给出了相应的误差分析和进一步提升测距精度的方案。为具有高精度测距需求的相关应用的开发提供了参考。
