【摘要】：近幾年來,隨著GPS在智能手機和手持式設備中的集成應用,追蹤與導航服務得到了廣泛關注。人們開始意識到個人與物體的定位已成為日常的基本需求。目前,GPS系統(tǒng)幾乎無所不在,且廣泛應用于市場中的大部分智能手機。通過衛(wèi)星定位技術,可以輕易的獲取物體的地理位置,但是它需要一條衛(wèi)星與GPS系統(tǒng)之間的清晰線路。實驗證明,GPS信號強度容易被建筑物削弱,使得GPS定位不太適合在室內環(huán)境應用。目前,個人與物體的室內導航已經成了超市、酒店、醫(yī)院等場所的潛在應用與基本需求。對于室內導航和定位,目前可利用的無線技術主要有RFID、藍牙、超聲和超寬頻系統(tǒng)等。論文首先探究分析了不同室內導航定位的技術,并提出了一種適用于室內的導航定位系統(tǒng),即UWB(超寬帶)導航定位系統(tǒng)。由于功耗低,帶寬高和時間分辨率優(yōu)良等特性,該技術成了目前很有前景的定位技術。此外,本文還深入探討了用于位置感知目的的TOA、TDOA、AOA、RSSI等算法的有效性,這些算法可有效的用于變電站室內環(huán)境。為了驗證系統(tǒng)的有效性及可靠性,在實驗室進行不同模型和多種干擾環(huán)境下的實驗測試,測試結果表明系統(tǒng)的測量精度可以達到厘米級別。并評估了基于TDOA算法的超寬頻系統(tǒng)的精確度。最后,針對在復雜結構的無人值守變電站中出現(xiàn)的故障位置尋找困難等問題,提出了基于UWB系統(tǒng)的解決方法。實驗測試證明,該UWB設備可達到厘米級別的精度,很適合應用于無人值守變電站。
[Abstract]:In recent years, with the integrated application of GPS in smart phones and handheld devices, tracking and navigation services have received wide attention. People are beginning to realize that the positioning of individuals and objects has become a basic daily need. At present, GPS systems are almost ubiquitous and widely used in most smartphones in the market. The location of objects can be easily obtained by satellite positioning technology, but it requires a clear line between the satellite and the GPS system. Experimental results show that GPS signal intensity is easily weakened by buildings, which makes GPS positioning not suitable for indoor environment. At present, the indoor navigation of individuals and objects has become the potential application and basic needs of supermarkets, hotels, hospitals and other places. For indoor navigation and positioning, the main wireless technologies available are RFID, Bluetooth, ultrasonic and UWB systems. Firstly, this paper analyzes the different technologies of indoor navigation and positioning, and proposes a kind of indoor navigation and positioning system, that is, UWB (Ultra-wideband) navigation and positioning system. Because of its low power consumption, high bandwidth and good time resolution, this technology has become a promising positioning technology. In addition, this paper also discusses the effectiveness of toadload AOAA RSSI algorithms for location sensing purposes, which can be effectively used in substation indoor environment. In order to verify the effectiveness and reliability of the system, the experimental results of different models and interference environments in the laboratory show that the measurement accuracy of the system can reach centimeter level. The accuracy of UWB system based on TDOA algorithm is evaluated. Finally, a solution based on UWB system is proposed to solve the problem of finding fault location in unattended substation with complex structure. The experimental results show that the UWB equipment can achieve centimeter accuracy and is suitable for unattended substations.
【學位授予單位】：重慶大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TN925

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本文編號：2142389