本文關(guān)鍵詞：高精度室內(nèi)定位系統(tǒng)偽衛(wèi)星布局研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(Global Positioning System,GPS)在室內(nèi)環(huán)境下的缺陷日益凸顯,同時人們對室內(nèi)定位的需求也越來越迫切,室內(nèi)定位技術(shù)得到了迅速發(fā)展。偽衛(wèi)星最早是作為衛(wèi)星定位系統(tǒng)的輔助設(shè)備而發(fā)展起來,其繼承了衛(wèi)星定位系統(tǒng)的優(yōu)點而越來越受到關(guān)注。將偽衛(wèi)星獨立組網(wǎng)應(yīng)用于室內(nèi)定位的研究也越來越深入,提高定位系統(tǒng)的精度是定位研究的重要目標(biāo)。室內(nèi)定位環(huán)境、測距誤差模型、定位算法和偽衛(wèi)星布局都是影響定位精度的重要因素。本文重點分析偽衛(wèi)星布局對定位精度的影響。文章在測距誤差為零均值高斯模型的基礎(chǔ)上,給出了基于TOA(Time Of Arrival)定位原理的相關(guān)算法,主要有最小二乘定位算法、泰勒級數(shù)展開定位算法和近似極大似然定位算法,對以上算法進行了詳細的描述,在理論上對算法進行相關(guān)改進,提高定位精度,并且通過數(shù)值仿真分析了幾種算法的相關(guān)性能。在定位算法能夠達到理論精度CRLB(Cramer-Rao Lower Bound)的基礎(chǔ)上,對單點目標(biāo)分析相應(yīng)的CRLB解析式,得到偽衛(wèi)星位置信息和CRLB的直接關(guān)系,通過改善偽衛(wèi)星的布設(shè)位置來使目標(biāo)的CRLB取到最小值,得到偽衛(wèi)星的最優(yōu)布局,以此來提高定位系統(tǒng)的定位精度。對于室內(nèi)環(huán)境對偽衛(wèi)星布設(shè)的限制,不能得到最優(yōu)布局的情況,通過相應(yīng)的仿真來得到較優(yōu)的布設(shè)條件范圍,從而提高定位精度。區(qū)域目標(biāo)的偽衛(wèi)星布局研究要更加的復(fù)雜,在二維布局的分析中引入條件數(shù)的相關(guān)概念,降低了布局研究的復(fù)雜度;而對于三維布局分析,則是通過限制條件來簡化布局研究的復(fù)雜度。通過以上的相關(guān)處理,使復(fù)雜的最優(yōu)布局問題轉(zhuǎn)化為可求的次優(yōu)布局。并且設(shè)計相應(yīng)的偽衛(wèi)星布局可視化界面,提高了通過偽衛(wèi)星布局來改善定位系統(tǒng)精度的應(yīng)用價值。通過本文對偽衛(wèi)星獨立組網(wǎng)定位布局的詳細研究,為研究定位布局來提高定位精度提供了一系列的思路和模板,同時文章得到的布局相關(guān)結(jié)論也為實際應(yīng)用提供了重要的參考和科學(xué)的指導(dǎo)。
【關(guān)鍵詞】：室內(nèi)定位 偽衛(wèi)星布局 定位精度 CRLB
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN92
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第1章 緒論9-16
• 1.1 課題背景及研究的目的和意義9-11
• 1.2 室內(nèi)定位算法國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及進展11-12
• 1.2.1 國外室內(nèi)定位算法研究現(xiàn)狀11
• 1.2.2 國內(nèi)室內(nèi)定位算法研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3 定位布局國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及進展12-13
• 1.3.1 國外定位布局研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3.2 國內(nèi)定位布局研究現(xiàn)狀13
• 1.4 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀綜述13-14
• 1.5 課題的主要研究內(nèi)容及結(jié)構(gòu)安排14-16
• 第2章 室內(nèi)定位技術(shù)理論及算法研究16-33
• 2.1 引言16
• 2.2 傳統(tǒng)無線定位基本原理16-18
• 2.3 影響定位精度的主要因素18-20
• 2.4 定位技術(shù)的評價指標(biāo)20-21
• 2.5 基于TOA的定位算法21-28
• 2.5.1 最小二乘法定位算法22-23
• 2.5.2 泰勒級數(shù)展開定位算法23-25
• 2.5.3 極大似然估計定位算法25-28
• 2.6 算法仿真及分析28-31
• 2.6.1 算法的定位效果仿真28-30
• 2.6.2 算法的定位性能仿真30-31
• 2.7 本章小結(jié)31-33
• 第3章 單點目標(biāo)定位偽衛(wèi)星布局研究33-49
• 3.1 引言33
• 3.2 二維單點定位偽衛(wèi)星布局研究33-40
• 3.2.1 直線布局34-37
• 3.2.2 三角形布局37-40
• 3.2.3 偽衛(wèi)星布設(shè)準(zhǔn)則40
• 3.3 三維單點定位偽衛(wèi)星布局研究40-48
• 3.3.1 布局的數(shù)值研究41-44
• 3.3.2 布局的幾何研究44-46
• 3.3.3 偽衛(wèi)星數(shù)目定量研究46-47
• 3.3.4 偽衛(wèi)星布設(shè)準(zhǔn)則47-48
• 3.4 本章小結(jié)48-49
• 第4章 區(qū)域目標(biāo)定位偽衛(wèi)星布局研究49-67
• 4.1 引言49
• 4.2 區(qū)域目標(biāo)定位布局指標(biāo)49-50
• 4.3 二維區(qū)域定位偽衛(wèi)星布局研究50-60
• 4.3.1 直線布局50-51
• 4.3.2 三角形布局51-57
• 4.3.3 相對布設(shè)位置57-60
• 4.3.4 偽衛(wèi)星布設(shè)準(zhǔn)則60
• 4.4 典型區(qū)域三維定位偽衛(wèi)星布局研究60-65
• 4.4.1 典型四星布局61-64
• 4.4.2 避免出現(xiàn)的布局模式64-65
• 4.4.3 偽衛(wèi)星布設(shè)準(zhǔn)則65
• 4.5 偽衛(wèi)星布局可視化界面65-66
• 4.6 本章小結(jié)66-67
• 結(jié)論67-68
• 參考文獻68-74
• 致謝74

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