本文關(guān)鍵詞：基于無線定位技術(shù)的坐標測量引導定位網(wǎng)絡(luò)

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【摘要】：本碩士論文選題來源于國家自然科學基金資助課題(51275149)。課題擬針對重大裝備的幾何量測量,構(gòu)建一個由多路激光測距儀組成的超大空間坐標測量系統(tǒng)。由于該系統(tǒng)所面向的測量對象多為大型單件,其往往具有被測點分布較為分散、精度需求差異較大等特性。為避免測量過程中因為手動調(diào)節(jié)測量設(shè)備瞄準待測點而造成的關(guān)鍵點遺漏,測量效率不高,以及因為規(guī)則的布置測量基站而帶來的局部測量基站資源浪費等問題,亟需構(gòu)建一個基于無線傳感定位技術(shù)的柔性化引導定位網(wǎng)絡(luò),引導測量設(shè)備自動瞄準待測目標。因此,本學位論文的任務(wù)為研究構(gòu)建無線傳感定位網(wǎng)絡(luò),對待測目標上的標靶基站進行粗略定位,從而引導多路激光測距儀瞄準標靶基站對其精確測距,實現(xiàn)高效快速測量。由于所使用的標靶基站擬采用了一個直徑為50mm的球作為合作目標,因此所構(gòu)建的引導定位系統(tǒng)的定位誤差應(yīng)小于25mm。論文的各章節(jié)主要內(nèi)容如下：(1)結(jié)合本論文的任務(wù)需求,總結(jié)了國內(nèi)外無線傳感定位網(wǎng)絡(luò)以及三維空間定位網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)問題的當前的研究現(xiàn)狀,闡述了本論文的主要研究內(nèi)容；(2)根據(jù)本文所采用的無線傳感定位網(wǎng)絡(luò)的空間定位原理,推導出了理論定位精度的數(shù)學模型,并對測量節(jié)點網(wǎng)絡(luò)布局結(jié)構(gòu)參數(shù)對定位精度的影響進行研究,最終提出了一種柔性定位網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建方案；(3)研制了定位網(wǎng)絡(luò)硬件系統(tǒng),其主要包括測量節(jié)點,主控節(jié)點,目標節(jié)點以及用于節(jié)點間互聯(lián)的無線通訊網(wǎng)絡(luò)；(4)研制了定位網(wǎng)絡(luò)的測控軟件系統(tǒng),其主要包括中心控制平臺、測量節(jié)點工作模塊、目標節(jié)點工作模塊以及無線網(wǎng)絡(luò)工作模塊；(5)實驗研究了節(jié)點間空間夾角對測距精度的影響,提出了相應(yīng)的誤差修正公式；對柔性定位網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建方案的正確性進行了驗證；標定了所設(shè)計的三維空間定位網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的定位精度。
【關(guān)鍵詞】：無線傳感網(wǎng)絡(luò) 引導定位 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 柔性優(yōu)化設(shè)計
【學位授予單位】：合肥工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TN92;TH721
【目錄】：

• 致謝7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-16
• 第一章 緒論16-24
• 1.1 課題研究的背景及意義16-17
• 1.2 無線傳感定位網(wǎng)絡(luò)的研究現(xiàn)狀17-20
• 1.2.1 無線傳感網(wǎng)絡(luò)概述17
• 1.2.2 無線傳感網(wǎng)絡(luò)定位技術(shù)選擇與分析17-20
• 1.3 常見的定位網(wǎng)絡(luò)布局結(jié)構(gòu)分析20-22
• 1.4 課題研究的主要內(nèi)容22-23
• 1.5 本章小結(jié)23-24
• 第二章 無線網(wǎng)絡(luò)定位原理及其柔性構(gòu)建方案24-35
• 2.1 定位精度數(shù)學模型分析24-26
• 2.2 定位網(wǎng)絡(luò)布局結(jié)構(gòu)參數(shù)對定位精度的影響研究26-28
• 2.3 柔性定位網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建方案28-30
• 2.4 應(yīng)用仿真實驗30-34
• 2.5 本章小結(jié)34-35
• 第三章 定位網(wǎng)絡(luò)硬件系統(tǒng)設(shè)計35-49
• 3.1 定位網(wǎng)絡(luò)硬件系統(tǒng)整體設(shè)計35
• 3.2 網(wǎng)絡(luò)節(jié)點硬件設(shè)計35-45
• 3.2.1 主控節(jié)點設(shè)計35-37
• 3.2.2 目標節(jié)點設(shè)計37-40
• 3.2.3 測量節(jié)點設(shè)計40-45
• 3.3 無線通信網(wǎng)絡(luò)45-48
• 3.4 本章小結(jié)48-49
• 第四章 定位網(wǎng)絡(luò)測控軟件系統(tǒng)設(shè)計49-59
• 4.1 無線網(wǎng)絡(luò)工作模塊49-52
• 4.2 目標節(jié)點工作模塊52
• 4.3 測量節(jié)點工作模塊52-56
• 4.3.1 溫度信號采集53
• 4.3.2 配置計時模塊參數(shù)53-54
• 4.3.3 時間數(shù)據(jù)測量和讀取54-56
• 4.4 控制平臺模塊56-58
• 4.4.1 人機交互界面56-57
• 4.4.2 指令發(fā)送57-58
• 4.4.3 數(shù)據(jù)接收及處理58
• 4.5 本章小結(jié)58-59
• 第五章 實驗與誤差修正59-74
• 5.1 節(jié)點空間夾角對測距精度的影響研究實驗59-65
• 5.1.1 實驗內(nèi)容及步驟59-64
• 5.1.2 實驗結(jié)果及分析64-65
• 5.2 柔性定位網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建方案驗證實驗65-70
• 5.2.1 實驗步驟與結(jié)果66-70
• 5.3 系統(tǒng)定位精度標定實驗70-73
• 5.3.1 實驗內(nèi)容及步驟71
• 5.3.2 實驗結(jié)果及分析71-73
• 5.4 本章小結(jié)73-74
• 第六章 總結(jié)與展望74-75
• 6.1 工作總結(jié)74
• 6.2 工作展望74-75
• 參考文獻75-78
• 附錄1 d為不同值時各距離誤差值與β的關(guān)系78-81
• 攻讀碩士學位期間的學術(shù)活動及成果情況81

【參考文獻】

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本文編號：1002240