tới (TDOA)
Phương pháp định vị TDOA được áp dụng cho các ứng dụng yêu cầu độ chính xác cao trong việc định vị. Tương tự như phương pháp TOA, phương pháp TDOA cũng xác định vị trí robot thơng qua mối quan hệ giữa khoảng cách truyền tín hiệu ánh sáng và thời gian truyền. Tuy nhiên, phương pháp TDOA khơng tính tốn khoảng cách truyền tín hiệu ánh sáng trực tiếp từ bộ phát tới bộ nhận mà thay vào đó là tính độ chênh lệch giữa các khoảng cách truyền từ các bộ phát tới bộ nhận (xem hình 2.3). Bộ tai lieu, luan van30 of 98.
Định vị robot sử dụng công nghệ truyền thơng ánh sáng nhìn thấy được kết hợp với bộ lọc Kalman
nhận sẽ đo thời gian tới của sóng ánh sáng phát ra từ ít nhất ba đèn LED khác nhau. Do vận tốc ánh sáng là khơng đổi, nên chúng ta có thể dễ dàng tính tốn được vị trí của robot dựa trên sự chênh lệch về khoảng cách từ các bộ phát đến bộ nhận.
Hình 2.3. Mơ hình hệ thống của phương pháp TDOA
Ý tưởng của phương pháp này khá đơn giản đó là so sánh thời gian đến của các tín hiệu nhận được theo từng cặp:
Trong đó, dijlà độ chênh lệch khoảng cách giữa các bộ phát đến bộ nhận; c là vận tốc ánh sáng; ijlà độ chênh lệch thời gian truyền tín hiệu ánh sáng; (x, y) là tọa độ của robot và (xi,yi),(xj,yj) lần lượt là tọa độ của bộ phát thứ i và j.
Phương trình trên có dạng đường hyperbol với hai tiêu điểm lần lượt là tọa độ của các bộ phát thứ i và j. Do đó, phương pháp TDOA cịn được gọi là phương pháp định vị hyperbol (xem hình 2.4). Vị trí của robot được tính tốn bằng cách tìm điểm giao cắt của các đường hyperbol này.
Định vị robot sử dụng cơng nghệ truyền thơng ánh sáng nhìn thấy được kết hợp với bộ lọc Kalman
Hình 2.4. Phương pháp định vị hyperbol
Vì đều dựa trên thời gian truyền tín hiệu ánh sáng đến nên cả hai phương pháp TDOA và TOA có những ưu điểm và hạn chế giống nhau. Tuy nhiên, trong phương pháp TDOA, chúng ta chỉ cần đồng bộ cho tất cả các bộ phát để phát các tín hiệu ánh sáng đi trong cùng một thời điểm. Hạn chế lớn nhất của cả hai phương pháp này là thời gian tín hiệu ánh sáng tới bộ nhận rất ngắn (chỉ vài nano giây). Vì lý do này nên các phần cứng phải có tốc độ xử lí cao, khả năng tính tốn trong thời gian ngắn.