基于超宽带技术的高精度室内定位研究及应用

发布时间：2024-03-09 00:48

　　随着经济与科技的飞速发展,人们对室内位置感知服务需求日益增加。由于室内缺乏有效的定位基站和相应技术手段,至今没有完全实现室内精准定位的通用方案。超宽带(Ultra-Wide Band,UWB)定位技术相较于其他室内定位技术,具有功耗低、精度高等优点,可较好解决人员、物品或机器人移动定位问题。本文对超宽带定位系统进行深入研究,在物品管理、人员定位和小型无人系统室内定位等方面具有较高的应用价值和商业价值。本文开展了超宽带室内定位系统理论基础研究。从实现难度和精度等方面对比分析了常见的定位信息获取方式,最终选用了高精度、易实现的双边双向测距方式。然后分析了超宽带定位系统中天线延迟、时钟偏差和非视距现象等误差因素,并给出了相应解决方案。最后提出了刷新频率、系统容量和定位精度等定位系统评价标准,并应用于仿真实验和应用实验中。使用超宽带定位系统时,需提前布置基站作为参考信息,为了减少基站布置成本,提出了一种基站自标定算法。建立了基站自标定算法数学模型,通过非线性优化的方式求解基站位置,并通过仿真实验验证了基站自标定算法的可行性。最终在系统实验中应用基站自标定算法,实现了通过基站间信息交互确定基站坐...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1光学运动捕捉技术[4]

哈尔滨工业大学工程硕士学位论文-2-1.2国内外研究现状本节将从常见的室内定位技术以及超宽带技术研究现状两个方面介绍当前室内定位问题研究情况。1.2.1常见室内定位技术当前室内定位技术可以分为两类，一类使用自身传感器进行定位，另一类为无线定位技术。下文为一些常见室内定位技术。（1....

图1-2Cartographer定位效果图[6]

哈尔滨工业大学工程硕士学位论文-3-过地图约束航位推算可以达到更高的定位精度。行人航位推算技术的问题在于，传感器的误差会随时间推移而积累，影响定位精度，该技术通常与其他技术组合使用。图1-2Cartographer定位效果图[6]（4）无线信号指纹技术。其基本原理是利用移动设备上....

图1-3Ubisence公司产品Dimension4

哈尔滨工业大学工程硕士学位论文-4-注。iBeacon在工作时向外广播数据，移送设备接收到含有识别ID、信号强度指示等信息的数据，通过信号强度指示估计到iBeacon的距离，进而进行位置估计。蓝牙信标定位技术虽然功耗较低，但是易受环境影响，精度一般，稳定性差。1.2.2超宽带技术....

图1-4SpoonPhone和定位标签

哈尔滨工业大学工程硕士学位论文-5-Bespoon是一家法国的初创公司，他们是第一家将超宽带定位技术成功集成到智能手机中的公司[15]。SpoonPhone是一款搭载超宽带定位芯片的Android智能手机。用户可以把定位标签放在自己的物品上，然后通过智能手机跟踪定位这些物品，当其....

本文编号：3922649