ANÁLISE DA PRECISÃO MÉTRICA DA TECNOLOGIA ULTRA-WIDEBAND (UWB) EM CONDIÇÕES DE LINHA DE VISADA (LOS) UTILIZANDO TÉCNICA DE TWO-WAY RANGING (TWR)

Resumo

Este trabalho teve como objetivo analisar a precisão métrica da tecnologia Ultra-Wideband utilizando a técnica de Two-Way Ranging (TWR) em condições de linha de visada (Line-of-Sight — LOS). Para a realização do experimento foram utilizados dois módulos BU03 da Ai-Thinker, configurados como âncora e tag, realizando medições de distância por meio do cálculo do tempo de voo do sinal (Time of Flight — ToF). O cenário experimental foi montado em ambiente amplo e desobstruído, utilizando uma trena métrica como referência física para comparação dos dados obtidos. Foram avaliadas quinze posições distintas, variando de 0,05 m a 5,00 m, sendo coletadas dez amostras consecutivas em cada ponto, totalizando 150 medições. Os dados obtidos foram analisados estatisticamente por meio do cálculo da média, desvio padrão e erro relativo, além da construção de gráficos para análise da linearidade e estabilidade do sistema. Os resultados demonstraram comportamento predominantemente linear entre a distância real e a distância média medida. Observou-se ainda que os maiores erros relativos ocorreram nas distâncias menores que 10 cm, comportamento associado às limitações físicas do sistema em curtas distâncias, como atrasos internos de hardware, tempo de processamento e pequenas variações no cálculo do ToF. Em contrapartida, para as demais distâncias, o sistema apresentou boa repetibilidade e estabilidade das medições ao longo do experimento. Dessa forma, conclui-se que a tecnologia UWB operando em condição LOS apresentou elevada linearidade, precisão centimétrica e boa confiabilidade em médias e longas distâncias, demonstrando potencial para aplicações de rastreamento, posicionamento indoor, navegação autônoma e sistemas de localização em tempo real.