使用UWB模块搭建室内定位系统
注意：本教程仅适用于Kerloud UWB 套件
1. 简介
超宽带（UWB, Ultra-Wideband）定位是一种基于无线电的定位方法，通过测量锚点（固定信标）与标签（安装在无人机上的设备）之间的飞行时间（ToF, Time-of-Flight）来确定距离。 通过精确测量来自多个锚点的距离，系统可通过三边测量法实时计算无人机的三维位置。我们为用户提供 Kerloud UAV UWB 定位套件，作为基于视觉的方法或动作捕捉系统的替代方案。
2. 硬件搭建
该定位系统的搭建非常简单。对于普通用户，推荐使用最小 5m×5m 的测试场地。 需要避免电磁干扰，因为 UWB 信号较易受到干扰，因此在布置场地时应尽量远离潜在的干扰源。
详细的搭建步骤请参考用户手册。简而言之，用户只需布置 UWB 锚点并进行一次在线标定即可。 下图展示了场景布置示意。
3. 从官方镜像安装
UWB 定位相关软件包托管于我们的官方镜像站点：https://mirror.cloudkernel.cn 目前软件支持 amd64 与 arm64 架构。建议用户按照以下步骤进行安装与更新。
下载 Kerloud UAV UWB 套件的发布文件：
cd ~ && git clone https://gitee.com/cloudkernel-tech/dasa_release_files
下载 deb 文件并安装：
cd ~/dasa_release_files/install
bash download_deb_from_host.sh
bash install_all_deb.sh
安装脚本会自动将软件包部署到机载计算机中。
锁定已安装的软件包以避免后续 apt 更新造成冲突（推荐）
sudo apt-mark hold ros-melodic-mavros ros-melodic-mavlink ros-melodic-mavros-extras \
&& ros-melodic-libmavconn ros-melodic-dasa-visualization/
&& ros-melodic-mavros-msgs ros-melodic-nlink-parser ros-melodic-uwb-localization ros-melodic-loco-driver
4. 使用说明
测量 ENU 坐标系下 x 轴的初始偏航角。 用户可手持无人机，将机头旋转至 x+ 方向，并记录 QGroundControl 地面站中显示的偏航角。记该偏航角为 yaw_ned。
从 NAssistant 软件中获取 Nooploop UWB 模块的锚点坐标。
根据需要修改 dasa_release_files/scripts/single_case 目录下的 dasa_config.yaml 配置文件。
请注意：变量 yaw_dasa_x_axis_enu 需根据步骤 (1) 中的 yaw_ned 计算得到。
# param: value # DASA x 轴在 ENU 坐标系下的初始偏航角，需通过 DASA agent 测量，单位：rad，范围 [-Pi, Pi] # 计算公式: yaw_dasa_x_axis_enu = wrap2Pi(pi/2 - yaw_ned) yaw_dasa_x_axis_enu: 2.2 anchor_position: # 坐标值必须采用 x.x 格式（如 5.0），按顺序编号 anchor0–3 # 仅在 nl 模式下加载，默认使用 RFU 坐标系 - [ 0.0, 0.0, 0.0] - [-0.13, 6.307, 0.0] - [ 2.857, 6.391, 0.0] - [ 2.981, 0.0, 0.0]
将配置文件复制到系统级安装的 uwb_localization 软件包目录。
cd ~/dasa_release_files/scripts/single_case sudo cp dasa_config.yaml /opt/ros/melodic/share/uwb_localization/config/
最后，用户可以启动无人机定位所需的所有节点，包括 mavros、UWB 驱动与 uwb_localization。
cd ~/dasa_release_files/scripts/single_case bash run_uav_default.sh
若一切运行正常，可在 ROS 主题 /dasa/local_position/pose 中查看定位数据， 其坐标系由 UWB 锚点定义的全局框架决定。
Note
更多应用示例可参考随产品附带的用户手册。