TOA/INS联合室内定位算法研究

发布时间：2023-05-24 23:29

　　随着人们对高精度室内定位需求的不断增加,室内定位技术正在受到越来越多的关注。室内相比于室外条件,其相对复杂的环境更容易降低载体定位的精度,因此单一的室内定位技术可能无法满足人们所要求的定位精度。随着计算机、通信等行业的不断发展,通过多种技术联合定位,进而弥补单一定位技术的劣势,实现定位精度的提高,正在成为一种新的研究方向。其中,到达时间(Time Of Arrival,TOA)定位技术具有较强的实用性;随着惯性元件的发展,惯性导航系统(Inertial Navigation System,INS)的定位精度也在逐渐提高。但是二者虽各有优势,但也不可避免的有其局限性。因此本文提出了TOA/INS联合定位的方案,并从以下三个方面进行研究。首先研究了TOA定位算法。TOA算法主要包括线性估计法和近似最大似然估计法两种,同时为了给目标节点的定位精度提供一个准则,推导出TOA的克拉美-罗下界。在某一固定场景中,分别从参考节点的设置方式、设置数量,室内环境的噪声干扰强度三种情况,得到目标节点的定位精度,并给出节点之间较好的布局方式,同时分析出TOA定位技术的优势和局限性。其次研究了二维空间的INS...

【文章页数】：60 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景、目的和意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 室内定位研究现状
        1.2.2 TOA定位的研究现状
        1.2.3 惯性导航系统的研究现状
        1.2.4 文献综述
    1.3 论文的主要研究内容及研究方法
第2章 TOA三边定位算法与仿真
    2.1 引言
    2.2 TOA三边定位的基本原理
    2.3 TOA三边定位算法研究
        2.3.1 最小二乘估计理论
        2.3.2 最大似然估计理论
        2.3.3 近似最大似然估计理论
    2.4 TOA三边定位的误差下界研究
        2.4.1 误差下界的意义
        2.4.2 误差下界的研究
    2.5 TOA三边定位算法的仿真与分析
        2.5.1 参考节点的布置方式
        2.5.2 参考节点的个数设置
        2.5.3 不同噪声条件下的算法比较
    2.6 本章小结
第3章 INS的定位算法与仿真
    3.1 引言
    3.2 惯性导航的概述
    3.3 惯性导航的算法
        3.3.1 常用坐标系
        3.3.2 坐标系转换
        3.3.3 定位算法推导
    3.4 惯性导航系统误差分析
        3.4.1 加速度误差分析
        3.4.2 角速度误差分析
    3.5 基于二维INS算法的轨迹发生器设计
        3.5.1 轨迹发生器的功能
        3.5.2 轨迹发生器的理论
        3.5.3 轨迹发生器的仿真
    3.6 惯性导航算法的仿真与分析
    3.7 本章小结
第4章 TOA/INS联合定位
    4.1 引言
    4.2 TOA/INS联合定位的优势
    4.3 室内定位环境的设置
    4.4 联合定位的方式及分析
        4.4.1 基于INS辅助TOA的TOA/INS联合定位方式
        4.4.2 基于TOA辅助INS的TOA/INS联合定位方式
    4.5 本章小结
结论
参考文献
致谢



本文编号：3822494