基于改进双向测距-到达时间差定位算法的超宽带定位系统
本文选题:室内定位 + 超宽带 ; 参考:《计算机应用》2017年09期
【摘要】:针对传统无线定位技术在室内定位精度不高的问题,设计实现了一种基于超宽带(UWB)技术的室内定位系统。首先,提出了定位服务器与移动端APP实时交互的系统结构,解决室内移动人员自主定位与导航的问题。其次,在双向测距(TWR)算法中增加一条无线电信息以减小时钟偏移引起的测距误差,从而提高算法性能。最后,将通过到达时间差(TDOA)定位算法得到的双曲面方程组进行线性化处理后结合Jacobi迭代法完成求解,避免了使用标准TDOA定位算法难以直接解算的情况。经测试,该系统在楼道房间等场景中能稳定工作且定位误差控制在30 cm以内,相比基于WiFi、蓝牙等技术的定位系统在定位精度上提高了10倍左右,能够满足在复杂室内环境中的精确移动定位需求。
[Abstract]:Aiming at the low precision of traditional wireless positioning technology, an indoor positioning system based on ultra-wideband (UWB) technology is designed and implemented. Firstly, the system structure of real time interaction between the location server and the mobile APP is proposed to solve the problem of indoor mobile personnel's autonomous positioning and navigation. Secondly, a radio message is added to the TWR algorithm to reduce the ranging error caused by clock offset, so as to improve the performance of the algorithm. Finally, the hyperboloid equations obtained by the time difference of arrival (TDOA) localization algorithm are linearized and solved by Jacobi iterative method, which avoids the problem that the standard TDOA localization algorithm is difficult to solve directly. The test results show that the system can work stably in the corridor room and the positioning error is controlled within 30 cm. Compared with the positioning system based on WiFiand Bluetooth technology, the positioning accuracy of the system is increased by about 10 times. It can meet the need of precise mobile positioning in complex indoor environment.
【作者单位】: 武汉大学计算机学院;
【基金】:武汉市应用基础研究计划项目(2016010101010025)~~
【分类号】:TN925
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,本文编号:1826865
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