复杂环境下的无线定位技术研究
发布时间：2022-01-19 09:34
随着“互联网+”、“智能+”等新兴科技产业的兴起,精准位置信息的提供至关重要,而在一些复杂环境下,精准位置信息的获取十分困难。这些复杂环境包括地理条件上的阻碍,如山谷、灾害等,也包括人为建筑如室内、隧道一类的受限空间,更包括对列车、飞机等高速运行的物体的定位。为使得在这些条件下也能够获取精准的位置信息,研究应用于复杂环境下的无线定位技术意义重大。本文通过对无线定位的基础理论进行学习,对国内外已有的研究成果进行分析,分别针对车载移动终端定位方案、列车定位技术和室内定位技术进行研究。研究内容和创新点概括如下:（1）在列车高速运行的场景中,车内移动终端自由移动,列车的绝对位置与车载移动终端位置并不相同。本文提出车载移动终端中继定位方案,利用位置意义上的中继,避免信号穿透列车车壁产生的损耗,分别对列车和车内移动终端进行分步定位。为解决列车在山谷等复杂地理环境下接收信号受阻,或由于与基站距离太远无法直接通信等问题,利用无人机辅助定位,代替参考节点构成无线传感网单元。另外针对由列车和无人机的速度差产生的定位误差,对传统RSSI测距定位算法进行误差补偿。通过仿真验证,加入误差补偿的定位算法比传统RS...
【文章来源】：北京交通大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－１?ＴＯＡ定位几何原理图??Ｆｉｇｕｒｅ?２－１?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｏｆ?ＴＯＡ?ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ?ａｌｇｏｒｉｔｈｍ??－
ｒＶ二－?＊＿ｘ３－ｘ?丨?ｙ３－ｙｔ＿??＼＝?Ｘｍ人??１?ｘ２＋ｙｉ￣＾２?￣｛ｘ＼?＋ｙ＼??ｂ?＝?－?；?（２?ｘ］?＋?ｙ］?－ｄ］?－（ｘ，２?＋?ｙ＼?－?ｄｆ??行位置解算，可得ｘ的表达式为：??ｘ?＝?（ｖｒｖ）＇＇Ｖｒｂ时间差的定位方法??要求所测得的到达时间必须精准，这就需要参与到精确的时间同步，这对测量技术来说是很苛刻利用同一个信号到不同参考节点的时间差进行定，其精度在ＴＯＡ定位法的基础上有一定提高。??
Ｆｉｇｕｒｅ?２－３?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｏｆ?ＡＯＡ?ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ?ａｌｇｏｒｉｔｈｍ??定位算法原理如图２－３所示，至少需要利用两根天线进行ＡＯＡ定分别为（Ａ，），，）与待定位移动终端位置为（？，凡■），％为天移动终端之间的信号到达角，《２为天线（基站）２与移动终端之间它们之间的关系如下：??ｘｍ?－ｘ?ｄ，?ｃｏｓ?ａ，??＝＇?（Ｗｓｉｎｏｒ丨」??ｘ?—?ｊｃ，?ｒ?ｄ，?ｃｏｓ?ａ，??＝Ｊ?．?（与名的计算同公式（２－２）和（２－３）。将公式（２－２２）与（２－２３）（ｘｍ?－?ｘ，）?ｓｉｎ?ａ，?＝?（ｙｍ?－?）?ｃｏｓ?ａ，?（（ｘｍ?－?ｘ２）?ｓｉｎ?ｏｒ，?＝（ｙｍ－ｙ２）?ｃｏｓ?ａ２?（２－２４）和（２－２５）写成矩阵形式如下：??Ｖｘ?＝?ｂ?（
【参考文献】：
期刊论文
[1]Illegal Radio Station Localization with UAV-Based Q-Learning[J]. Shengjun Wu. 中国通信. 2018(12)
[2]Signal Path Reckoning Localization Method in Multipath Environment[J]. Junhui Zhao,Lei Li,Hao Zhang,Yi Gong. 中国通信. 2017(03)
[3]北斗卫星导航系统发展与应用[J]. 吴海玲,高丽峰,汪陶胜,李作虎. 导航定位学报. 2015(02)
[4]城市轨道交通中的列车定位技术分析[J]. 曾松林. 电子世界. 2014(02)
[5]基于无线定位技术的移动互联网应用[J]. 冯开凯. 中国新通信. 2013(10)
[6]无线传感网中NLoS环境下的ToA/AoA改进混合定位算法（英文）[J]. 赵军辉,赵聪. 中国通信. 2011(08)
[7]捷联惯导四子样旋转矢量姿态更新算法[J]. 张泽,段广仁. 控制工程. 2010(03)
[8]无人机相关技术与发展趋势[J]. 甄云卉,路平. 兵工自动化. 2009(01)
[9]无人机发展综述[J]. 秦博,王蕾. 飞航导弹. 2002(08)
硕士论文
[1]泛在环境下的无线定位优化技术研究[D]. 李蕾.北京交通大学 2017
[2]室内无线定位技术的研究[D]. 曾龙基.北京交通大学 2013
[3]基于最优贝叶斯估计的目标识别与跟踪研究[D]. 王亚亮.北京交通大学 2013
本文编号：3596634
【文章来源】：北京交通大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－１?ＴＯＡ定位几何原理图??Ｆｉｇｕｒｅ?２－１?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｏｆ?ＴＯＡ?ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ?ａｌｇｏｒｉｔｈｍ??－
ｒＶ二－?＊＿ｘ３－ｘ?丨?ｙ３－ｙｔ＿??＼＝?Ｘｍ人??１?ｘ２＋ｙｉ￣＾２?￣｛ｘ＼?＋ｙ＼??ｂ?＝?－?；?（２?ｘ］?＋?ｙ］?－ｄ］?－（ｘ，２?＋?ｙ＼?－?ｄｆ??行位置解算，可得ｘ的表达式为：??ｘ?＝?（ｖｒｖ）＇＇Ｖｒｂ时间差的定位方法??要求所测得的到达时间必须精准，这就需要参与到精确的时间同步，这对测量技术来说是很苛刻利用同一个信号到不同参考节点的时间差进行定，其精度在ＴＯＡ定位法的基础上有一定提高。??
Ｆｉｇｕｒｅ?２－３?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｏｆ?ＡＯＡ?ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ?ａｌｇｏｒｉｔｈｍ??定位算法原理如图２－３所示，至少需要利用两根天线进行ＡＯＡ定分别为（Ａ，），，）与待定位移动终端位置为（？，凡■），％为天移动终端之间的信号到达角，《２为天线（基站）２与移动终端之间它们之间的关系如下：??ｘｍ?－ｘ?ｄ，?ｃｏｓ?ａ，??＝＇?（Ｗｓｉｎｏｒ丨」??ｘ?—?ｊｃ，?ｒ?ｄ，?ｃｏｓ?ａ，??＝Ｊ?．?（与名的计算同公式（２－２）和（２－３）。将公式（２－２２）与（２－２３）（ｘｍ?－?ｘ，）?ｓｉｎ?ａ，?＝?（ｙｍ?－?）?ｃｏｓ?ａ，?（（ｘｍ?－?ｘ２）?ｓｉｎ?ｏｒ，?＝（ｙｍ－ｙ２）?ｃｏｓ?ａ２?（２－２４）和（２－２５）写成矩阵形式如下：??Ｖｘ?＝?ｂ?（
【参考文献】：
期刊论文
[1]Illegal Radio Station Localization with UAV-Based Q-Learning[J]. Shengjun Wu. 中国通信. 2018(12)
[2]Signal Path Reckoning Localization Method in Multipath Environment[J]. Junhui Zhao,Lei Li,Hao Zhang,Yi Gong. 中国通信. 2017(03)
[3]北斗卫星导航系统发展与应用[J]. 吴海玲,高丽峰,汪陶胜,李作虎. 导航定位学报. 2015(02)
[4]城市轨道交通中的列车定位技术分析[J]. 曾松林. 电子世界. 2014(02)
[5]基于无线定位技术的移动互联网应用[J]. 冯开凯. 中国新通信. 2013(10)
[6]无线传感网中NLoS环境下的ToA/AoA改进混合定位算法（英文）[J]. 赵军辉,赵聪. 中国通信. 2011(08)
[7]捷联惯导四子样旋转矢量姿态更新算法[J]. 张泽,段广仁. 控制工程. 2010(03)
[8]无人机相关技术与发展趋势[J]. 甄云卉,路平. 兵工自动化. 2009(01)
[9]无人机发展综述[J]. 秦博,王蕾. 飞航导弹. 2002(08)
硕士论文
[1]泛在环境下的无线定位优化技术研究[D]. 李蕾.北京交通大学 2017
[2]室内无线定位技术的研究[D]. 曾龙基.北京交通大学 2013
[3]基于最优贝叶斯估计的目标识别与跟踪研究[D]. 王亚亮.北京交通大学 2013
本文编号：3596634
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/xinxigongchenglunwen/3596634.html
