室内移动物体的定位与跟踪研究

发布时间：2020-10-22 08:55

　　 近些年,随着信息化建设的普及,室内移动物体的定位与跟踪是当今物联网领域研究与应用的热点与难点。伴随着互联网+技术不断成熟和完善,对于终端控制的数据需求也蕴藏着前所未有的机遇和挑战。具备获取信息和无线通信的能力基础上,还有信息处理的能力,两者相互融合就促成了物联网络。如大型仓库、图书馆、地下矿井等领域,系统内物体的位置信息成为越来越多功能的基础数据,也标志着定位跟踪技术在传感器网络中举足轻重的地位。目前为止,室内移动物体定位跟踪技术并没有一套成熟的可行性方案。本文提出一种可视化界面控制程序与TOA定位技术相融合的ZIGBEE室内移动物体的定位与跟踪系统方案。并对其内部架构设计、系统工作原理及其功能、可视化界面设计思路、移动物体自动驾驶设计等作了详细的说明和介绍。最终完成了对系统各个功能的实现,并对后期系统完善提出了修改建议。首先利用超声波定位对移动物体进行坐标位置定位,通过由ZigBee模块搭建的无线传感器网络将移动物体智能小车的位置信息传回网关控制台。然后网关控制台对数据进行拆分,将其传输到可视化系统中,可视化界面上可以显示移动物体智能小车的实时位置、目标终点位置、行驶的预测轨迹、行驶的历史轨迹信息等,同时用户可以输入移动物体智能小车的目标终点位置,从而实现对移动物体智能小车的跟踪与控制。当系统正常运行时,若移动物体的移动路径上有障碍物,移动物体上的红外避障模块会探测到障碍物,同时触发中断函数,进行避障行驶,从而确保移动物体可以顺利到达目标位置。实验结果表明,该控制系统具有良好的响应特性,可连续长时间工作,稳定性良好,初步实现对室内移动物体的定位与跟踪控制。
【学位单位】：北方工业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2017
【中图分类】：TP391.44;TN929.5
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 背景及意义
    1.3 室内移动物体定位与跟踪系统综述
        1.3.1 系统整体架构
        1.3.2 系统工作流程
    1.4 本文研究内容及章节安排
第二章 室内定位系统设计
    2.1 室内定位技术
        2.1.1 WLAN定位技术
        2.1.2 蓝牙定位技术
        2.1.3 超声波定位技术
    2.2 室内定位算法
        2.2.1 距离相关的定位算法中的测距法
        2.2.2 距离相关的定位算法
    2.3 室内定位子系统设计
        2.3.1 定位模块
        2.3.2 网关控制台
        2.3.3 网关显示模块
第三章 智能小车自动驾驶跟踪系统设计
    3.1 智能小车跟踪控制技术
        3.1.1 预测PID控制算法
        3.1.2 模糊控制算法
    3.2 智能小车跟踪控制算法
        3.2.1 PID控制算法
        3.2.2 计算力矩法
        3.2.3 自适应控制法
    3.3 基于STC芯片的智能小车跟踪控制系统设计
        3.3.1 运算处理模块
        3.3.2 信号收发模块
        3.3.3 避障模块
第四章 可视化界面跟踪控制系统设计
    4.1 可视化界面软件
        4.1.1 VISUAL BASIC
        4.1.2 MICROSOFT VISUAL C++
        4.1.3 JAVA
        4.1.4 C SHARP(C
    4.2 基于JAVA语言的可视化界面跟踪控制系统设计
        4.2.1 显示界面
        4.2.2 输入界面
        4.2.3 数据处理算法
第五章 系统功能测试
    5.1 电路介绍与设计
        5.1.1 智能小车处理器介绍
        5.1.2 智能小车的自动驾驶电路原理与设计
    5.2 行驶轨迹精度实验
        5.2.1 系统实验过程
        5.2.2 系统实验结论
第六章 结论及展望
参考文献
在学期间的研究成果
致谢

【参考文献】

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本文编号：2851383