本文關鍵詞：群體移動場景下可穿戴設備的定位方法的研究

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

【摘要】：隨著電子器件集成度越來越高,可穿戴設備得到了快速發(fā)展,其在智能設備市場中所占據的份額也越來越大。越來越多的消費者開始使用可穿戴設備,也就越來越重視可穿戴設備的基本功能——定位功能。近年來,有很多學者參與了對于群體移動場景下定位方法的研究。目前常用的定位技術有衛(wèi)星導航定位和無線傳感器定位。衛(wèi)星導航系統的定位原理是用戶同時接收到多顆衛(wèi)星(至少4顆)的信號,根據偽距單點定位方法聯立出4個方程,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到達時間、信號到達角度和信號強度這三種定位方法。實現的無線技術有紅外線、超聲波、Wi-Fi、RFID、超帶寬、ZigBee等。為了實現移動場景下的定位,對于移動場景下的定位,學者們提出的方法主要是基于移動信標節(jié)點來實現的。這些方法主要分為兩類：一種僅需有一個信標節(jié)點,但是對于信標節(jié)點的移動軌跡有限制,信標節(jié)點必須沿著設定好的軌跡運動才能保證定位精度；另一種需要設置多個信標節(jié)點才能完成定位,但是對于信標節(jié)點的移動軌跡無特殊要求。這兩類方法在實際應用時都存在適用場景有限和實現方式復雜的問題。針對移動場景下的群體定位,本文改進已有的基于移動信標節(jié)點的定位方法,提出將北斗衛(wèi)星導航系統和ZigBee技術相結合的方法。與現存方法相比,本文方法實現了僅設置一個信標節(jié)點即可完成對整個移動場景下的群體定位,對于信標節(jié)點的移動軌跡沒有特殊要求,信標節(jié)點自身也處于無規(guī)則運動中。群體中僅有一個信標節(jié)點,其余節(jié)點均為普通節(jié)點,其中信標節(jié)點的位置信息由北斗衛(wèi)星導航系統給出；普通節(jié)點通過ZigBee形成的自組織網絡進行通信,根據信號強度值和行人航位推算求得自身的位置。仿真結果表明,該方法的定位精度達到3m-7m,基本符合人們日常使用的標準,可以滿足實際生活中的使用需求。將該方法應用到可穿戴產品中,結果表明該方法可以完成群體在移動場景下的定位。
【關鍵詞】：群體定位 北斗衛(wèi)星導航系統 zigBee 行人航位推算
【學位授予單位】：北京交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：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 定位技術研究現狀11-12
• 1.3 論文結構12-14
• 2 導航系統與無線定位技術14-32
• 2.1 導航系統14-17
• 2.1.1 全球定位系統的定位14-15
• 2.1.2 北斗衛(wèi)星導航系統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系統定位誤差與處理19-20
• 2.3 無線定位技術20-26
• 2.3.1 超聲波定位21
• 2.3.2 藍牙定位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算法的數據采集過程26-29
• 2.4.2 WSN算法的數據處理過程29-31
• 2.5 本章小結31-32
• 3 移動場景下基于RSSI與信標節(jié)點的定位方法32-40
• 3.1 基于RSSI的測距方法和信號傳播模型32-33
• 3.2 數據處理階段33-35
• 3.2.1 行人航位推算34-35
• 3.3 普通節(jié)點定位方法35-38
• 3.4 本章小結38-40
• 4 仿真與結果分析40-45
• 4.1 仿真環(huán)境和參數設定40-41
• 4.2 實驗結果與分析41-44
• 4.3 本章小結44-45
• 5 可穿戴檢測設備45-58
• 5.1 可穿戴檢測設備的組成45-46
• 5.2 硬件結構與連接46-53
• 5.2.1 硬件模塊組成與各模塊簡介46-49
• 5.2.2 模塊49-53
• 5.3 設備通信協議開發(fā)53-54
• 5.4 測試及結果54-56
• 5.5 本章小結56-58
• 6 總結與展望58-60
• 參考文獻60-62
• 作者簡歷及攻讀碩士學位期間取得的研究成果62-64
• 學位論文數據集64

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本文編號：894891