基于UWB/MEMS的高精度室内定位技术研究

发布时间：2024-04-15 22:50

　　传统的GPS在室外可以取得良好的定位效果,然而其信号无法穿透建筑物,在室内难以有效发挥定位功能。为了解决室内环境下的定位问题,出现了诸如红外线、蓝牙、超声波和RFID等技术,但上述几种定位技术无论在定位精度还是系统功耗等方面并不能令人满意。在此背景下,本文系统研究了超宽带(Ultra Wide Band,UWB)定位技术和基于微机电系统(Micro Electro Mechanical System,MEMS)传感器的定位技术,并尝试将两者融合实现复杂室内环境下的导航定位。主要包括:(1)深入分析了UWB信号机制、定位原理及影响UWB定位精度的关键因素,着重探讨了UWB传感器布设方案和UWB信号穿透性与定位精度的关系。实验结果表明:传感器采用方形拓扑布设时,定位区域中心的定位精度高于边缘区域;传感器越多,定位精度越高,但当传感器达到一定数量后继续增加传感器个数对定位精度贡献不大;穿透性方面,UWB信号对常见的室内材料如木材、玻璃、塑料等具有较强的穿透性,而对于铁材料的穿透性几乎为零,同时人体对UWB信号有较强的干扰和吸收作用。(2)系统研究了基于运动模型的航位推算。在对比分析传统步态检...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2-7测试环境与硬件配置Figure2-7Testenvironmentandhardware

图2-7测试环境与硬件配置Figure2-7Testenvironmentandhardware测试在中国矿业大学环境与测绘学院A409房间进行，测试的实验环境2-7所示。UWB硬件产品采用Ubisense公司生产的Ubisensor7000系列产含....

图2-9传感器布设与定位精度的关系

XSlave1Slave2Slave3MasterMasterSlave1Slave2Slave1Slave3XZZYYXX2Sensor同侧布设2Sensor对角布设3Sensor布设方式4Sensor布设方式图2-8传感器布设测试方案Figure2-8Sens....

图2-10UWB信号穿透性分析

硕士学位论文2.022.042.052.01Test46.056.046.066.031.141.091.131.372.022.092.022.00Test55.986.066.056.071.181.081.141.122.022.0....

图4-1行人行走周期示意图

础上利用步长模型解算出的实时跨步长度，与步态检测结果共同完向信息则是用于确定行人行走的朝向。加速度量测幅值的计步方法(Stepcountingmethodelerationamplitudemeasurement)步态检测和步数统计是基于运动模型法航位推算的关键，因为基....

本文编号：3956063