室內(nèi)組合導航系統(tǒng)設計與算法研究
發(fā)布時間:2020-12-25 17:41
隨著導航技術的迅猛發(fā)展,人們對于定位的要求也在不斷提高。在相對復雜的室內(nèi)環(huán)境下,利用單一定位源提供的定位信息已不能滿足室內(nèi)高精度定位的要求,多源定位信息融合的導航定位技術成為當前室內(nèi)定位技術發(fā)展的必然趨勢。本文以INS/CSS融合的室內(nèi)導航系統(tǒng)為研究對象,對慣性導航系統(tǒng)(Inertial Navigation System,INS)工作原理、線性調頻擴頻(Chirp Spread Spectrum,CSS)定位技術、慣性測量單元(Inertial Measurement Unit,IMU)的軟硬件設計、基于INS的慣性導航實驗、CSS選星算法設計、擴展卡爾曼濾波融合算法進行了研究,具體工作如下:首先分析研究了慣導系統(tǒng)(INS)的基本原理以及基于CSS的無線定位技術。針對INS,在介紹了導航坐標系及姿態(tài)角定義的原理基礎上,分析了如何通過慣性信息、地磁信息、載體的速度和位置信息以求解載體姿態(tài)位置的方法,表明了不同種類信息融合的迫切性以及所面臨的挑戰(zhàn);針對CSS定位技術,介紹了CSS信息傳輸載體及其獨特的測距方法,最后系統(tǒng)的分析了CSS通信環(huán)境及其詳細室內(nèi)定位流程。隨后研究并設計了基于INS...
【文章來源】:杭州電子科技大學浙江省
【文章頁數(shù)】:62 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
定位需求的場所
而兩坐標系之間的相對角位置關系即可用姿態(tài) N 極向與載體的縱向軸在水平面上的投影之間向為正方向,定義域為[ 0° , 360° ]?v向軸與其在水平面上的投影之間的夾角稱為方向為負方向,定義域為[ 90 °, 90° ]。橫向軸與其在水平面的投影之間的夾角稱為橫,定義域為[ 180° , 180° ]。
圖 2.1 b 系和 n 系與姿態(tài)角的關系原理一般包含兩部分,首先是位置姿態(tài)信息的解算與融合,以姿態(tài)信息與載體速度信息進行 PDR 算法以輸出運動載體當前統(tǒng)中將加速度計、陀螺儀以及磁力計傳感器固定在運動載體之運動以及地磁信息,即求得載體的加速度值、角速度值與磁場至計算機的慣導姿態(tài)解算矩陣中,可得到載體的姿態(tài)角度信息角及俯仰角;將加速度值與姿態(tài)矩陣結合經(jīng)比力方程求解之后度信息與載體的位置坐標信息。指令加速度
【參考文獻】:
期刊論文
[1]Wi-Fi的室內(nèi)定位技術在地下車庫中的應用[J]. 尹炬堯,楊志強,石震. 北京測繪. 2017(S1)
[2]基于WiFi的一種改進的室內(nèi)定位算法[J]. 毛永毅,楊強強,徐萍. 測控技術. 2017(08)
[3]蜂窩網(wǎng)室內(nèi)定位技術及網(wǎng)元規(guī)劃[J]. 丁虎. 機電設備. 2017(04)
[4]基于多傳感器數(shù)據(jù)融合的姿態(tài)控制與應用[J]. 劉明亮,崔宇佳,張一迪,林海靜,陸起涌. 微電子學與計算機. 2017(07)
[5]基于CSS技術的室內(nèi)定位系統(tǒng)在護理管理中的應用[J]. 王敏,葉楊,王瑞榮,許春璐. 醫(yī)院管理論壇. 2017(05)
[6]基于GPS和機器視覺的自主導航定位農(nóng)機設備研究[J]. 吳東明,王麗娟. 農(nóng)機化研究. 2018(02)
[7]基于PDR/UWB緊耦合的足綁式行人導航技術[J]. 孫璧文,樊啟高,武亞恒,孫艷. 傳感器與微系統(tǒng). 2017(03)
[8]地磁匹配導航的關鍵技術現(xiàn)狀[J]. 韋金芬. 電子質量. 2017(01)
[9]一種基于非視距誤差補償?shù)膮f(xié)同定位算法[J]. 張然,宋來亮,冉龍俊. 北京航空航天大學學報. 2017(07)
[10]基于模糊聚類的ZigBee室內(nèi)定位系統(tǒng)設計[J]. 何海平,郭杭,方爽. 電子技術應用. 2016(05)
碩士論文
[1]基于BLE的大型商場室內(nèi)定位導航系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[D]. 王海熔.浙江工業(yè)大學 2015
[2]四軸飛行器控制系統(tǒng)設計及其姿態(tài)解算和控制算法研究[D]. 何瑜.電子科技大學 2015
[3]基于MTi微慣性航姿系統(tǒng)研究[D]. 劉珺琇.哈爾濱工程大學 2008
[4]SINS/GPS組合系統(tǒng)空中對準方法研究[D]. 周濤.西北工業(yè)大學 2003
本文編號:2938108
【文章來源】:杭州電子科技大學浙江省
【文章頁數(shù)】:62 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
定位需求的場所
而兩坐標系之間的相對角位置關系即可用姿態(tài) N 極向與載體的縱向軸在水平面上的投影之間向為正方向,定義域為[ 0° , 360° ]?v向軸與其在水平面上的投影之間的夾角稱為方向為負方向,定義域為[ 90 °, 90° ]。橫向軸與其在水平面的投影之間的夾角稱為橫,定義域為[ 180° , 180° ]。
圖 2.1 b 系和 n 系與姿態(tài)角的關系原理一般包含兩部分,首先是位置姿態(tài)信息的解算與融合,以姿態(tài)信息與載體速度信息進行 PDR 算法以輸出運動載體當前統(tǒng)中將加速度計、陀螺儀以及磁力計傳感器固定在運動載體之運動以及地磁信息,即求得載體的加速度值、角速度值與磁場至計算機的慣導姿態(tài)解算矩陣中,可得到載體的姿態(tài)角度信息角及俯仰角;將加速度值與姿態(tài)矩陣結合經(jīng)比力方程求解之后度信息與載體的位置坐標信息。指令加速度
【參考文獻】:
期刊論文
[1]Wi-Fi的室內(nèi)定位技術在地下車庫中的應用[J]. 尹炬堯,楊志強,石震. 北京測繪. 2017(S1)
[2]基于WiFi的一種改進的室內(nèi)定位算法[J]. 毛永毅,楊強強,徐萍. 測控技術. 2017(08)
[3]蜂窩網(wǎng)室內(nèi)定位技術及網(wǎng)元規(guī)劃[J]. 丁虎. 機電設備. 2017(04)
[4]基于多傳感器數(shù)據(jù)融合的姿態(tài)控制與應用[J]. 劉明亮,崔宇佳,張一迪,林海靜,陸起涌. 微電子學與計算機. 2017(07)
[5]基于CSS技術的室內(nèi)定位系統(tǒng)在護理管理中的應用[J]. 王敏,葉楊,王瑞榮,許春璐. 醫(yī)院管理論壇. 2017(05)
[6]基于GPS和機器視覺的自主導航定位農(nóng)機設備研究[J]. 吳東明,王麗娟. 農(nóng)機化研究. 2018(02)
[7]基于PDR/UWB緊耦合的足綁式行人導航技術[J]. 孫璧文,樊啟高,武亞恒,孫艷. 傳感器與微系統(tǒng). 2017(03)
[8]地磁匹配導航的關鍵技術現(xiàn)狀[J]. 韋金芬. 電子質量. 2017(01)
[9]一種基于非視距誤差補償?shù)膮f(xié)同定位算法[J]. 張然,宋來亮,冉龍俊. 北京航空航天大學學報. 2017(07)
[10]基于模糊聚類的ZigBee室內(nèi)定位系統(tǒng)設計[J]. 何海平,郭杭,方爽. 電子技術應用. 2016(05)
碩士論文
[1]基于BLE的大型商場室內(nèi)定位導航系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[D]. 王海熔.浙江工業(yè)大學 2015
[2]四軸飛行器控制系統(tǒng)設計及其姿態(tài)解算和控制算法研究[D]. 何瑜.電子科技大學 2015
[3]基于MTi微慣性航姿系統(tǒng)研究[D]. 劉珺琇.哈爾濱工程大學 2008
[4]SINS/GPS組合系統(tǒng)空中對準方法研究[D]. 周濤.西北工業(yè)大學 2003
本文編號:2938108
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