【摘要】：隨著移動互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,基于位置的服務(wù)(LBS)受到了越來越多的關(guān)注,導(dǎo)航定位是其關(guān)鍵技術(shù)之一。全球衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)(Global Navigation Satellite System,GNSS)包括美國的GPS、俄羅斯的Glonass、歐洲的Galileo、中國的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)等,已經(jīng)能提供良好的室外導(dǎo)航定位服務(wù)。但在室內(nèi)環(huán)境中,建筑物遮擋嚴(yán)重,衛(wèi)星信號微弱,無法實現(xiàn)衛(wèi)星定位,加之室內(nèi)環(huán)境復(fù)雜多樣,信號傳播會受到建筑物及移動人員的遮擋,引起信號的衰落、反射、衍射等現(xiàn)象,造成多徑現(xiàn)象及非視距誤差,因此室內(nèi)定位還存在許多問題,目前還沒有一個能夠普適應(yīng)用的成熟的室內(nèi)定位系統(tǒng)。所以研究室內(nèi)導(dǎo)航定位方法具有重要的理論意義和應(yīng)用價值。本文首先研究提出了一種新的RSSI值處理方法-廣義延拓插值室內(nèi)定位方法。在介紹一些傳統(tǒng)的室內(nèi)定位方法和基于RSSI的測距原理基礎(chǔ)上,分析了傳統(tǒng)測距方法中大尺度衰減模型的不足,提出了一種新的RSSI值處理方法-廣義延拓插值方法。對新方法下的測距精度進行了仿真及實驗驗證,并與大尺度衰減模型下的測距精度進行了對比,通過ZigBee的定位實驗驗證了本文所提方法的優(yōu)越性。其次研究提出了一種室內(nèi)無源定位方案。本方案采用航位推算算法不斷更新當(dāng)前位置點,由磁羅盤和速度傳感器提供載體當(dāng)前航向角及速度信息,并提出了一種基于誤差模型庫的差分誤差校正方法用于航向角的誤差校正。由于室內(nèi)環(huán)境中磁場干擾源較多,建筑中的剛筋結(jié)構(gòu)、強電場等都會對地磁場產(chǎn)生干擾,造成磁羅盤在室內(nèi)環(huán)境中誤差較大,無法直接使用。又因為干擾源不確定,使磁羅盤角度偏差沒有規(guī)律性,傳統(tǒng)的誤差校正方法難以應(yīng)用。因此本文采用對待定位區(qū)域采樣測量的方法,并用廣義延拓逼近方法建立誤差模型庫,通過實時調(diào)用誤差指紋庫中的角度偏差值達到差分校正的目的,大大提高了航位推算的精度。然后研究提出了一種IMU(Inertial Measurement Unit,慣性測量單元)輔助的欠星定位算法。充分利用載體當(dāng)前運動信息、定位節(jié)點偽距信息和地圖信息等先驗信息,提出一種加權(quán)融合算法將多種信息進行融合,彌補了欠星條件下解算方程信息冗余度不夠的問題,對各種信息權(quán)系數(shù)的選取進行了合理的分析。最后對室內(nèi)環(huán)境的車載定位應(yīng)用進行了研究。車載定位采用導(dǎo)航燈/OBD組合定位的方式。汽車CAN-BUS系統(tǒng)是連接現(xiàn)場設(shè)備,面向廣播的串行總線系統(tǒng),其通過OBD數(shù)據(jù)接口可以實現(xiàn)汽車傳感器、控制器、執(zhí)行器等與電腦端的數(shù)據(jù)交流。汽車內(nèi)部傳感器提供的航向角、速度等信息相對外部慣性器件更加穩(wěn)定且不受外部環(huán)境干擾,用于導(dǎo)航定位精度高,數(shù)據(jù)可靠。另一方面測試分析了導(dǎo)航燈基于TOA的測距精度,并從理論推到了導(dǎo)航燈定位精度與其分布HDOP的關(guān)系,給出了導(dǎo)航燈定位的選星準(zhǔn)則。然后設(shè)計了一種加權(quán)融合器,給出了導(dǎo)航燈/OBD的組合定位方案,并在多處示范基地進行了室內(nèi)車載定位應(yīng)用和演示。
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【學(xué)位授予單位】：杭州電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TN967.2

【參考文獻】

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本文編號：2472097