1.如何从零开始实现TDOA技术的系统 UWB 精确定位系统(5)
2.Android系统反编译FrameWork层虚拟定位方法
3.tf2系列教程（十六）：了解ROS 2中的tf2和时间（C++）
4.tf2系列教程（十四）：在ROS 2中添加固定坐标系（C++）

如何从零开始实现TDOA技术的 UWB 精确定位系统(5)

       这是一篇系列文章的第五部分，主题是坐标如何从零开始实现TDOA技术的UWB精确定位系统。

       在开始之前，源码有一些重要的系统提示。首先，坐标阅读这篇文章需要具备一定的源码php源码如何授权电子技术和软件编程基础。其次，系统文章中提到的坐标硬件和软件并非开源，它旨在教授如何实现UWB定位系统，源码而非直接提供解决方案。系统如果你对UWB定位感兴趣，坐标并且具备相应的源码硬件和软件背景，以及充足的系统时间，那么你可以尝试自己构建一个定位系统。坐标对于商业公司，源码如果你打算将UWB定位系统转化为商业产品，这篇文章同样适用。如果你希望快速进入生产环节，可以直接购买我们的电路图和软件源代码。

       在前几篇文章中，我们介绍了基站和标签的硬件设计，以及基站和标签的固件设计，包括时钟同步等要点。现在，我们将介绍定位引擎的诺哈程序源码设计，重点是TDOA算法。

       使用DW的定位系统，通常使用的定位方案是TOF或TDOA。TOF方案在DecaWave公司提供的例程和Trek的代码中都有介绍，通过测距得到Tag与几个Anchor之间的距离，然后使用Trilateration算法计算Tag的坐标。我们使用TDOA方案。Tag发出定位UWB包后，被定位区域内的几个Anchor收到，各个Anchor记录下收到这个UWB包的时间戳，改善到定位引擎RTLE，由RTLE根据各个Anchor收到该UWB包的时间差计算Tag的坐标。这个计算坐标的算法叫Multilateration，具体介绍参考https://en.wikipedia.org/wiki/Pseudo-range_multilateration。

       另外，TDOA定位有下行和上行两方案。GPS使用的是下行方案，上行则是由被定位的Tag发出定位信号，由各个负责接收，坐标计算定位引擎集中进行计算。上行方案对Tag的要求低，对电力的要求也很低，例如Tag可能会做成工牌或手环。下行方案则要求Tag有坐标计算能力，贷超导航源码对MCU的要求会比较高。

       接下来，我们将介绍TDOA的原理，Multilateration算法以及Andersen的算法。在介绍完这些内容后，我们将继续探讨坐标质量评估和第二个Multilateration算法。最后，我们将介绍第三个Multilateration算法，它使用最小二乘法进行收敛，从而得到更精确的坐标。

       使用TDOA技术实现UWB精确定位的最有价值的技术都介绍完了。如果你之前对UWB不了解，看起来会比较费力，因为我基本上都只是介绍技术要点，而不是做科普。如果你正在研发类似的系统，你应该可以开始写代码了。

       接下来，我会再写几篇文章，介绍一些技术细节。

       这几篇文章的内容看起来有点乱，确实也有点乱。有点理解那些写网络连载小说的作者了，想到哪里写到哪里，家教系统平台源码还要有连贯性，太难了。不像平时写技术方案，你可以反复修改、推敲。

Android系统反编译FrameWork层虚拟定位方法

       做模拟定位功能时，传统方法通过应用定位服务、root权限或框架层的hook会面临系统安全限制和权限管理问题。因此，转而探索直接从操作系统层面入手，试图修改系统类和函数，以达到与hook相同的效果。在Android 6.0版本下，该方法已经成功应用于三大地图应用和短视频平台中，而在Android 7.0版本下，虽然能够干扰三大地图的精准定位，但无法像在6.0版本那样模拟自己的位置信息。

       在操作框架层的反编译和修改过程中，主要包括如下关键步骤和改动：

       1. **屏蔽wifi列表**：除了白名单应用外，禁止返回其他应用的wifi列表信息，以此削弱基于wifi定位的精准度。

       2. **自定义上次连接的wifi网卡地址**：通过修改系统行为，让应用接收到的wifi信息与实际环境不符，以此干扰定位服务。促销抽奖源码博客

       3. **禁止返回wifi相关信息**：防止应用获取到与真实环境不符的wifi信息，进一步降低定位准确性。

       4. **wifi配置信息返回null**：避免应用接收到的wifi配置信息影响其定位算法。

       5. **GSM基站信息写入**：引入虚拟的GSM基站信息，混淆定位系统对真实基站的识别。

       6. **CDMA基站信息写入**：同样引入CDMA基站信息，进一步干扰基站定位机制。

       7. **GPS修改**：调整GPS信号，包括修改有效卫星数目等，以混淆定位服务对真实GPS信号的依赖。

       8. **其他相关类反编译和修改**：对涉及定位功能的其他系统类进行反编译、修改，确保整体定位机制被干扰或误导。

       在进行上述改动前，需要先了解Android系统在5.0版本后引入的ART（Android Runtime）技术，以便在system/framework目录中找到对应手机架构的oat文件。根据不同架构（如arm或arm）找到相应的oat文件，并使用oat2dex.jar工具解包，获取包含源代码的dex文件。接着，使用smali工具将dex文件转换为易于修改的smali文件，并在classes2.dex中添加自己的类，用于读取和模拟配置文件中的虚拟信息。通过修改location对象的创建过程，替换其中的关键属性值，如经纬度、时间戳、速度、海拔等，以达到模拟定位的效果。

       在Android 6.0版本下，上述方法成功应用于导航和短视频平台，而在Android 7.0版本下，虽然仍能干扰定位，但模拟定位功能的实现更为复杂。在7.0版本中，谷歌开放了获取GPS底层数据的途径，通过监听OnNmeaMessageListener并最终在GnssStatusListenerTransport类中创建原始数据对象，获取到包含坐标信息和卫星信息的NMEA格式数据。尽管可以修改这些数据，但未能有效实现模拟定位，可能的原因是仅针对wifi和基站信息的干扰不足以完全绕过系统定位逻辑。

       通过上述方法的实施，尝试绕过传统定位机制的限制，实现了在特定条件下对定位服务的干扰或误导，展示了直接从操作系统层面修改和干扰定位服务的可能性，为定位服务的安全性和隐私保护提出了新的思考方向。

tf2系列教程（十六）：了解ROS 2中的tf2和时间（C++）

       在ROS 2中，tf2是一个核心组件，用于管理坐标系变换树，跟踪和传播不同坐标系之间的变换信息。在本教程中，我们将探讨如何在lookupTransform()函数中使用超时设置以等待tf2坐标变换树上的坐标变换可用。

       理解tf2的时间机制非常重要。每个坐标系变换都保存了一个时间快照，默认最多秒。使用lookupTransform()函数时，我们获取最新的坐标变换，但并不知道该变换的确切时间。本教程将指导你如何获取特定时间的坐标变换。

       具体步骤如下：

       1. 打开学习tf2的C++软件包中的src/turtle_tf2_listener.cpp源代码文件。在回调函数on_timer()中，我们关注to_frame_rel参数的定义，即在FrameListener类的构造函数中。将to_frame_rel参数设置为turtle1，让第二只小乌龟跟随第一只小乌龟。

       2. 移除或注释掉启动文件中设置target_frame参数的代码行，这将让turtle2跟随turtle1，而不是固定坐标系“胡萝卜（carrot1）”。

       3. 更改tf2::TimePoint()为this->now()，这指定了查找当前时刻的坐标变换，并移除超时参数。这导致lookupTransform()函数失败，输出消息提示坐标变换不可用。

       4. 使用tf2提供的等待工具，通过在lookupTransform()函数中添加Duration参数来解决此问题。在本例中，等待ms，或者使用以下代码。该函数有四个参数：目标坐标系、源坐标系、查找的时刻以及可选的等待超时时长。设置超时时长后，lookupTransform()将阻塞直到坐标变换可用，或在超时时长内无法获取时引发异常。

       5. 超时参数的设置至关重要。如果未设置，系统可能会报错坐标系不存在或坐标变换消息在将来。但也不能设置过长，否则会导致系统阻塞。

       6. 重新编译并运行软件包，现在可以正常运行了。

       通过本教程，你将了解到如何在ROS 2环境中通过设置超时等待来确保tf2坐标变换的可用性，从而在实时系统中实现稳定的坐标系跟踪。

tf2系列教程（十四）：在ROS 2中添加固定坐标系（C++）

       在ROS 2中，教程十四将指导您如何通过C++编程为系统添加一个固定坐标系。这个教程特别适合初学者，旨在扩展您之前小乌龟示例的知识，展示tf2的强大功能。

       .1 添加固定坐标系的理由在于，对于许多任务，基于传感器或链接的本地坐标系思考更为方便。tf2允许用户为这些对象定义独立的坐标系，并处理坐标变换。

       .2 在ROS 2的坐标变换树中，坐标系之间遵循树状结构，不允许形成闭环。在现有示例中，world、turtle1和turtle2构成坐标系层级。为了添加新坐标系，您需要选择一个现有坐标系作为父级，例如，将要在小乌龟turtle1中添加的“胡萝卜”坐标系carrot1。

       .3 通过在小乌龟turtle1的C++源代码中实现，首先创建一个名为fixed_frame_tf2_broadcaster.cpp的文件。代码中包含了必要的头文件，如geometry_msgs的TransformStamped，rclcpp库的rclcpp.hpp，以及tf2_ros中的TransformBroadcaster。固定坐标系广播器类FixedFrameBroadcaster定义了构造函数、计时器以及回调函数，用于定期发送坐标变换信息，其中carrot1坐标系仅在y轴上相对于turtle1偏移2米。

       .4 要运行坐标系广播器节点，您需要在learning_tf2_fixed_frame_demo.launch.py启动文件中增加新的节点，启动后，通过turtle_teleop_key节点控制小乌龟，观察第二只小乌龟是否跟随carrot1坐标系的移动，同时使用tf2_echo检查坐标变换的正确性。

       通过这个教程，您将学会如何在ROS 2的环境中添加固定坐标系，并利用tf2的机制实现坐标系之间的变换跟踪。