本文關(guān)鍵詞：群體移動(dòng)場(chǎng)景下可穿戴設(shè)備的定位方法的研究

  更多相關(guān)文章： 群體定位 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng) zigBee 行人航位推算

【摘要】：隨著電子器件集成度越來越高,可穿戴設(shè)備得到了快速發(fā)展,其在智能設(shè)備市場(chǎng)中所占據(jù)的份額也越來越大。越來越多的消費(fèi)者開始使用可穿戴設(shè)備,也就越來越重視可穿戴設(shè)備的基本功能——定位功能。近年來,有很多學(xué)者參與了對(duì)于群體移動(dòng)場(chǎng)景下定位方法的研究。目前常用的定位技術(shù)有衛(wèi)星導(dǎo)航定位和無線傳感器定位。衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的定位原理是用戶同時(shí)接收到多顆衛(wèi)星(至少4顆)的信號(hào),根據(jù)偽距單點(diǎn)定位方法聯(lián)立出4個(gè)方程,通過求解方程組即可完成定位功能。無線傳感器定位主要有基于信號(hào)到達(dá)時(shí)間、信號(hào)到達(dá)角度和信號(hào)強(qiáng)度這三種定位方法。實(shí)現(xiàn)的無線技術(shù)有紅外線、超聲波、Wi-Fi、RFID、超帶寬、ZigBee等。為了實(shí)現(xiàn)移動(dòng)場(chǎng)景下的定位,對(duì)于移動(dòng)場(chǎng)景下的定位,學(xué)者們提出的方法主要是基于移動(dòng)信標(biāo)節(jié)點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)的。這些方法主要分為兩類：一種僅需有一個(gè)信標(biāo)節(jié)點(diǎn),但是對(duì)于信標(biāo)節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)軌跡有限制,信標(biāo)節(jié)點(diǎn)必須沿著設(shè)定好的軌跡運(yùn)動(dòng)才能保證定位精度；另一種需要設(shè)置多個(gè)信標(biāo)節(jié)點(diǎn)才能完成定位,但是對(duì)于信標(biāo)節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)軌跡無特殊要求。這兩類方法在實(shí)際應(yīng)用時(shí)都存在適用場(chǎng)景有限和實(shí)現(xiàn)方式復(fù)雜的問題。針對(duì)移動(dòng)場(chǎng)景下的群體定位,本文改進(jìn)已有的基于移動(dòng)信標(biāo)節(jié)點(diǎn)的定位方法,提出將北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)和ZigBee技術(shù)相結(jié)合的方法。與現(xiàn)存方法相比,本文方法實(shí)現(xiàn)了僅設(shè)置一個(gè)信標(biāo)節(jié)點(diǎn)即可完成對(duì)整個(gè)移動(dòng)場(chǎng)景下的群體定位,對(duì)于信標(biāo)節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)軌跡沒有特殊要求,信標(biāo)節(jié)點(diǎn)自身也處于無規(guī)則運(yùn)動(dòng)中。群體中僅有一個(gè)信標(biāo)節(jié)點(diǎn),其余節(jié)點(diǎn)均為普通節(jié)點(diǎn),其中信標(biāo)節(jié)點(diǎn)的位置信息由北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)給出；普通節(jié)點(diǎn)通過ZigBee形成的自組織網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信,根據(jù)信號(hào)強(qiáng)度值和行人航位推算求得自身的位置。仿真結(jié)果表明,該方法的定位精度達(dá)到3m-7m,基本符合人們?nèi)粘Ｊ褂玫臉?biāo)準(zhǔn),可以滿足實(shí)際生活中的使用需求。將該方法應(yīng)用到可穿戴產(chǎn)品中,結(jié)果表明該方法可以完成群體在移動(dòng)場(chǎng)景下的定位。
【關(guān)鍵詞】：群體定位 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng) zigBee 行人航位推算
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN967.1;TN92
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-7
• ABSTRACT7-10
• 1 引言10-14
• 1.1 論文背景及意義10-11
• 1.2 定位技術(shù)研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3 論文結(jié)構(gòu)12-14
• 2 導(dǎo)航系統(tǒng)與無線定位技術(shù)14-32
• 2.1 導(dǎo)航系統(tǒng)14-17
• 2.1.1 全球定位系統(tǒng)的定位14-15
• 2.1.2 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)15-17
• 2.2 GNSS定位原理及誤差分析17-20
• 2.2.1 GNSS定位原理18-19
• 2.2.2 GNSS系統(tǒng)定位誤差與處理19-20
• 2.3 無線定位技術(shù)20-26
• 2.3.1 超聲波定位21
• 2.3.2 藍(lán)牙定位21-22
• 2.3.3 紅外線定位22
• 2.3.4 RFID定位22-23
• 2.3.5 超寬帶技術(shù)定位23-24
• 2.3.6 Wi-Fi定位24
• 2.3.7 ZigBee定位24-26
• 2.4 WSN定位算法26-31
• 2.4.1 WSN算法的數(shù)據(jù)采集過程26-29
• 2.4.2 WSN算法的數(shù)據(jù)處理過程29-31
• 2.5 本章小結(jié)31-32
• 3 移動(dòng)場(chǎng)景下基于RSSI與信標(biāo)節(jié)點(diǎn)的定位方法32-40
• 3.1 基于RSSI的測(cè)距方法和信號(hào)傳播模型32-33
• 3.2 數(shù)據(jù)處理階段33-35
• 3.2.1 行人航位推算34-35
• 3.3 普通節(jié)點(diǎn)定位方法35-38
• 3.4 本章小結(jié)38-40
• 4 仿真與結(jié)果分析40-45
• 4.1 仿真環(huán)境和參數(shù)設(shè)定40-41
• 4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析41-44
• 4.3 本章小結(jié)44-45
• 5 可穿戴檢測(cè)設(shè)備45-58
• 5.1 可穿戴檢測(cè)設(shè)備的組成45-46
• 5.2 硬件結(jié)構(gòu)與連接46-53
• 5.2.1 硬件模塊組成與各模塊簡(jiǎn)介46-49
• 5.2.2 模塊49-53
• 5.3 設(shè)備通信協(xié)議開發(fā)53-54
• 5.4 測(cè)試及結(jié)果54-56
• 5.5 本章小結(jié)56-58
• 6 總結(jié)與展望58-60
• 參考文獻(xiàn)60-62
• 作者簡(jiǎn)歷及攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果62-64
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集64

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本文編號(hào)：894891