隨著科技發(fā)展,無線定位技術(shù)正在逐步走入人們的生活。在目前室內(nèi)定位技術(shù)尚未普及的情況下,具有自動(dòng)跟隨與環(huán)境識(shí)別功能的室內(nèi)輔助向?qū)гO(shè)備成為了人們生活中的一項(xiàng)需求。本文就如何將定位精度更高的超寬帶技術(shù)應(yīng)用于自動(dòng)跟隨場(chǎng)景,通過數(shù)據(jù)優(yōu)化處理與硬件配合實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的跟隨過程,以及如何提高圖像邊緣識(shí)別的效率以便更有效地檢測(cè)環(huán)境正方向兩個(gè)方面進(jìn)行研究,最終在軟件和硬件層面設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了具有自動(dòng)跟隨與環(huán)境正方向識(shí)別功能的向?qū)ЫK端。第一部分為基于超寬帶定位的自動(dòng)跟隨系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)過程,包括硬件的架構(gòu)以及軟件控制邏輯。著重分析了定位數(shù)據(jù)抖動(dòng)、數(shù)據(jù)到達(dá)延時(shí)、硬件驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)局限性等多種內(nèi)部因素對(duì)終端跟隨用戶過程的平滑性與穩(wěn)定性的影響,使用結(jié)合了滑動(dòng)加權(quán)思想以及卡爾曼濾波的優(yōu)化算法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,最終得到用戶相對(duì)位置隨時(shí)間變化的平滑曲線。設(shè)計(jì)自適應(yīng)的硬件調(diào)節(jié)邏輯,可以根據(jù)被跟隨用戶的移動(dòng)速度與轉(zhuǎn)向幅度自動(dòng)調(diào)節(jié)行走速度與轉(zhuǎn)向偏角,使得無論用戶的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)如何,終端都能夠穩(wěn)定地起步,轉(zhuǎn)向和跟隨。第二部分為基于改進(jìn)HSI圖像邊緣識(shí)別方法的環(huán)境方向參考線算法研究。為使移動(dòng)終端在非跟隨狀態(tài)下能夠沿著室內(nèi)環(huán)境正方向線來移動(dòng),需要在終... 

【文章來源】：北京郵電大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：89 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１室內(nèi)定位技術(shù)實(shí)現(xiàn)效果??自動(dòng)跟隨系統(tǒng)這一概念最早在機(jī)器人以及人工智能領(lǐng)域中被提出，自行走終??端可以通過識(shí)別用戶手中基站的相對(duì)位置來進(jìn)行跟隨移動(dòng)，目前用作定位信號(hào)傳??

為基礎(chǔ)的磁場(chǎng)定位技術(shù)、以終端傳感器為基礎(chǔ)的慣性導(dǎo)航技術(shù)等，這些技術(shù)的環(huán)??境條件限制較大，一般只能應(yīng)用于特定的場(chǎng)景中。目前的主流定位技術(shù)以及其應(yīng)??用場(chǎng)景如圖１－２所示，不同的定位技術(shù)有不同的優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)并適用于不同的應(yīng)用??場(chǎng)景。未來室內(nèi)定位技術(shù)有以下兩個(gè)發(fā)展方向，一是通過創(chuàng)新硬件設(shè)備，研發(fā)出??更高性能的室內(nèi)定位硬件載體：另一種是在己有硬件的條件下，提出更高性能的??算法，增加室內(nèi)定位的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。目前應(yīng)用較為廣泛的室內(nèi)定位方法包括??多維標(biāo)度和區(qū)域細(xì)化的無線室內(nèi)定位方法［１３］、群智感知方法［１４］、無源信標(biāo)方法【１５］??等都能在有限的硬件條件下大幅提高定位技術(shù)的使用效率。??不同的室內(nèi)定位技術(shù)應(yīng)用于不同的使用場(chǎng)景，本文中使用的超寬帶技術(shù)由于??其精度高，抗干擾能力強(qiáng)的特點(diǎn)，目前己經(jīng)可以應(yīng)用于智能導(dǎo)盲終端【１８］、機(jī)器人??定位系統(tǒng)［１９］、移動(dòng)機(jī)器人軌跡跟蹤控制［２２＿２３】等研究中，并已經(jīng)能夠使用無線時(shí)??間同步的ＴＤＯＡ室內(nèi)定位系統(tǒng)［２４‘完成準(zhǔn)確的定位與測(cè)距工作。本文中的跟隨??向?qū)ЫK端的跟隨功能就是以可誤差校正的超寬帶測(cè)距技術(shù)為基礎(chǔ)，結(jié)合改進(jìn)的??數(shù)據(jù)處理算法而實(shí)現(xiàn)的。??ｆ自動(dòng)化／Ｓ制等�。担樱樱瘜�(dǎo)Ｋ等??？?＜＝＝＝＞??坦?￣??Ｕ?／９ＰＳ?－￣￣ＧＳＭ

著移動(dòng)的技術(shù)。該技術(shù)多應(yīng)用于智能機(jī)器人、交通以及工業(yè)制造領(lǐng)域中。由于室??內(nèi)環(huán)境在實(shí)際應(yīng)用方面，國內(nèi)的小米公司己經(jīng)推出了一款基于藍(lán)牙技術(shù)的自行走??旅行箱如圖１－３所示，該旅行箱可以通過藍(lán)牙基站連接用戶手機(jī)，并識(shí)別用戶的??位置跟隨移動(dòng)�？紤]到藍(lán)牙信號(hào)受到干擾，在設(shè)備數(shù)量較多時(shí)容易相互影響。目??？??前自行走技術(shù)產(chǎn)品主要分布在自行走旅行箱、自動(dòng)跟隨購物車等領(lǐng)域，大部分只??是一個(gè)設(shè)計(jì)概念，在國內(nèi)并沒有用大量投入生產(chǎn)和使用。跟隨技術(shù)需要穩(wěn)定的測(cè)??距手段來支持，目前基于藍(lán)牙的測(cè)距定位跟隨［２Ｇ］已經(jīng)趨于成熟，但藍(lán)牙技術(shù)本身??在相同條件下的抗干擾能力，傳輸距離［１２］都要弱于超寬帶技術(shù)，如何將更加高效??的超寬帶技術(shù)應(yīng)用于跟隨場(chǎng)景中也是目前比較有意義的研宄課題。??？?５??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]基于無源信標(biāo)的移動(dòng)機(jī)器人室內(nèi)定位技術(shù)研究[D]. 李月華.浙江大學(xué) 2018
[2]基于機(jī)器視覺的先進(jìn)輔助駕駛系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 范延軍.東南大學(xué) 2016
[3]基于群智感知的無線室內(nèi)定位[D]. 吳陳沭.清華大學(xué) 2015

碩士論文
[1]基于UWB的室內(nèi)機(jī)器人定位系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)[D]. 顧衍明.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2018
[2]基于RSSI的WiFi室內(nèi)定位關(guān)鍵算法研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 葉玲.北京郵電大學(xué) 2018
[3]波分多址超寬帶系統(tǒng)測(cè)距定位及誤差校正技術(shù)研究[D]. 高志杰.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[4]基于WiFi的混合室內(nèi)軌跡追蹤技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 張?jiān)匠?上海交通大學(xué) 2015
[5]基于機(jī)器視覺的道路檢測(cè)算法[D]. 羅安寧.清華大學(xué) 2014



本文編號(hào)：3208082