基于无人机辅助的高能效车辆精确定位机理

发布时间：2024-12-23 22:22

　　对于智能驾驶而言,车辆的无缝隙高精度定位在其许多应用场景发挥着非常重要的作用,比如说超车、路口调度。当车辆行驶时,现常用的车辆位置信息服务是来自全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite Systems,GNSS)或者是基站的移动位置服务(Location Based Service,LBS)。但是GNSS的定位精度不能满足自动驾驶的需求,且GNSS信号和基站信号不具有穿透性,因此在一些区域(盲区)中无法提供准确的车辆定位服务。由于无人机的高移动性、较大的覆盖范围、具备很好的视距条件,被广泛应用于搜索、救援、通信中继和交通控制等应用中。在车辆无线定位网络中,利用无人机辅助车辆定位,多车协作定位,这是有效解决盲区车辆高精度定位问题,为自动驾驶保证了无间断的定位服务。车辆定位网络中引入无人机,由于其携带的能源是非常少的,因此必须考虑有限定位网络资源分配的问题。资源的合理分配对于提高车辆定位精度和系统资源利用率是非常重要的。基于无人机辅助的车辆定位系统,推导出车辆在TOA测量方式的定位精度克拉美劳下界(Cramér-Rao Lower Bound,CRLB),转化...

【文章页数】：62 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1研究内容结构

由于车辆用户存在隐私保护的需求,或者因定位条件的不可预测性,从而导致采用TOA测量方式可能会不满足最少定位节点数目的条件。因此采用TOA/AOA联合测量方式的定位技术解决定位节点数目不足的问题。首先根据推导给出TOA/AOA联合测量方式下的车辆定位网络的数学模型,根据模型利用功率....

图2-1车辆定位系统模型

网络中节点i的位置为车辆无线定位网络中的目标节点定位误差与系统中各个节点之间的拓扑关系和测量信号模型有关,而由文献[31]可知测量值的误差来源于测量信号的有效带宽、传播信道模型和信号的发射功率。在车辆定位系统中,节点i与节点j之间的距离可以表示为:

图2-2单向测距原理图

TOA测量方式的定位技术使用条件是时钟同步,即系统中无人机、车辆、基站的时钟都是没有偏差,都是使用同一时间。因此在无线定位网络中,当各个节点之间的时钟是同步时,目标节点发射测量信号,其他节点接收到目标节点发射的信号,因此我们根据接收到的信号的到达时间点,减去发射时间点就可以得到信....

图2-3 TOA定位技术

式(2-9)代表了第i个与第j个节点之间的欧氏几何距离,TOA测量方式得到的测量值是一个距离信息,在三维立体空间中得到的是一个球,半径为dij。如图2-3所示,二维空间中,由一个参与目标定位节点的系统节点得到距离是无法得到目标节点的位置信息,所以公式(2-9)有无穷多解。通过方程....

本文编号：4019885