位置服務(wù)自古以來就是人類文明前進(jìn)的重要基石,從航海航天,到現(xiàn)在的以無人車、無人機(jī)為代表的各類移動機(jī)器人,這些平臺獲取感知自身位置是完成各種空間相關(guān)任務(wù)的前提。在室外定位領(lǐng)域,以全球定位系統(tǒng)為代表的無線定位技術(shù)獨(dú)占鰲頭,同時它也在室內(nèi)定位領(lǐng)域掀起了無縫連接室內(nèi)外位置服務(wù)的研究熱潮。隨著人工智能和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,室內(nèi)環(huán)境中的各種移動平臺正迫切的需要對自身位置進(jìn)行高精度的定位和跟蹤。在室內(nèi)環(huán)境中,具有良好的硬件條件的移動平臺能獲取和位置相關(guān)的更多信息,實現(xiàn)同時定位和建圖,而低智能化的移動平臺也需要通過某種方式實現(xiàn)定位跟蹤,此時利用無線信號在室內(nèi)進(jìn)行定位的技術(shù),以其獨(dú)特的優(yōu)勢值得作為一種室內(nèi)通用定位系統(tǒng)被應(yīng)用到各類移動平臺上。本文首先深入研究了無線信號在三維空間里的傳播模型,對攜帶靜態(tài)基站的目標(biāo)位置進(jìn)行了定位研究。再根據(jù)移動平臺特性,將配備RFID無源標(biāo)簽的運(yùn)動物體作為跟蹤目標(biāo),分析了無線信號在移動目標(biāo)上的可定位性。通過構(gòu)造RFID里程計對常見同時定位與建圖算法進(jìn)行校準(zhǔn),驗證了無線信號在室內(nèi)移動平臺上應(yīng)用的通用性。主要研究內(nèi)容如下:（1）提出了利用光線跟蹤原理對電磁波在室內(nèi)三維環(huán)境中傳播路徑... 

【文章來源】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：118 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１．２基于Ｗｉ－Ｆｉ信號的定位場景??基于Ｗｉ－Ｆｉ信號的定位場景如圖１．２所示，在現(xiàn)有的硬件設(shè)施的基礎(chǔ)架構(gòu)之??上，作為普適性室內(nèi)定位技術(shù)來說，隨著智能手機(jī)用戶的不斷擴(kuò)大，Ｗｉ－Ｆｉ具有??－，

?第１章緒?論???法大都是把定位的任務(wù)分化成每個移動用戶收集數(shù)據(jù)，通過構(gòu)造移動眾包使得??每個接收位置服務(wù)的人，同時也成為動態(tài)勘測的數(shù)據(jù)來源以形成實時高精度的??有效定位方案。??２．基于ＵＷＢ技術(shù)的定位系統(tǒng)??—＿／?Ｊ?擔(dān)４＝＝＃；５＿定＾＾?‘??圖１．３基于ＵＷＢ信號的定位場景??ＵＷＢ定位技術(shù)常用于人員定位和管理的定位場景如圖１．３所示。ＵＷＢ是指??射頻帶寬與中心頻率之比很高的無線電技術(shù)，它具有超強(qiáng)穿透力，高時間分辨率??和高安全性，同時可以實現(xiàn)厘米級精度，因為不使用載波使得系統(tǒng)復(fù)雜度低，使??用間歇性脈沖來發(fā)射信號，其功率譜密度低對信道衰落不敏感在時間上可以直接??分離多徑信號，這一系列的特性使它成為室內(nèi)測距和定位的研究熱點［Ｍ］。１９７３??年美國Ｓｐｅｒｒｙ?Ｒａｎｄ公司獲得美國專利將ＵＷＢ從概念研究推進(jìn)到實際應(yīng)用的開??始階段，２００２年３．１ＧＨｚ到１０．６Ｇｈｚ之間的頻段分配給了?ＵＷＢ使用［２１］。美國??Ｔｉｍｅ?Ｄｏｍａｉｎ生產(chǎn)的ＵＷＢ穿透雷達(dá)可以透過多層普通墻體探測１０米的范圍，中??國ＬｏｃａｌＳｅｎｓｅ依托ＵＷＢ技術(shù)己經(jīng)在智能制造、人員監(jiān)管領(lǐng)域推出一系列產(chǎn)品，??在一維定位的應(yīng)用場景下實現(xiàn)厘米級定位，ＡＥＴＨＥＲ開發(fā)的Ｌｏｃｌｉｚａｔｉｏｎ系統(tǒng)可??以在高噪聲條件下使用，定位范圍達(dá)３０米，Ｍｕｔｉｓｐｅｃｔｒａｌ?Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ開發(fā)的Ｓａｐｐｊｉｒｅ??系統(tǒng)作為實時定位系統(tǒng)，位置更新速率達(dá)到２００次每秒。??因為ＵＷＢ技術(shù)具有極強(qiáng)的時間分辨率，許多工作為了避免飛行時間受到影??響提出了不同的方案，主要分為兩類：統(tǒng)計方法和幾何方法［２２］。對于在建模過程??中抑制錯

?第１章緒?論???冋環(huán)檢測??——ｒ￣ｉ??傳感器雛ｎ＞視Ｊ▲十［ｎ＞婦ｎ線！優(yōu)化［ｖ賴??（ａ）??（ｂ）?（ｃ）??＼＼?／／?、、?／??Ｖ?Ｖ??（ｄ）??圖１．５?（ａ）視距ＳＬＡＭ經(jīng)典框架（ｂ）Ｔａｎｇｏ（ｃ＞Ｊｅｔｓｏｎ?ＴＸｌ（ｄ）單目ＳＬＡＭ多無人機(jī)系統(tǒng)??無ＧＰＳ的導(dǎo)航系統(tǒng)。圖１．５（ｄ）所示Ｊｕａｎ－Ｃａｒｌｏｓ等人通過共享地標(biāo)的方式實現(xiàn)基??于合作單目ＳＬＡＭ方法的多無人機(jī)系統(tǒng)［５５］。以視覺為中心的ＳＬＡＭ系統(tǒng)正逐步??邁向市場應(yīng)用，未來將視覺與慣性導(dǎo)航元件通過松緊耦合［５６］的方式互補(bǔ)，逐漸??成為為小型化和低端硬件水平上實現(xiàn)的重要方向，同時把深度學(xué)習(xí)技術(shù)與視覺??ＳＬＡＭ相結(jié)合實現(xiàn)語義ＳＬＡＭ［５７＼完善ＳＬＡＭ框架的同時也將開辟新的應(yīng)用前??景。??１０??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于螢火蟲算法優(yōu)化的Gmapping研究[J]. 鄭兵,陳世利,劉蓉.  計算機(jī)工程. 2018(09)
[2]基于蟻群算法的室內(nèi)可見光高精度三維定位系統(tǒng)[J]. 吳興邦,文尚勝,華珺.  光子學(xué)報. 2017(12)
[3]基于PDR、WiFi指紋識別、磁場匹配組合的室內(nèi)行人導(dǎo)航定位[J]. 張鵬,趙齊樂,李由,牛小驥,劉經(jīng)南.  測繪地理信息. 2016(03)
[4]基于螢火蟲算法改進(jìn)移動機(jī)器人定位方法研究[J]. 朱奇光,肖亞昆,陳衛(wèi)東,倪春香,陳穎.  儀器儀表學(xué)報. 2016(02)
[5]基于移動長基線的水下航行器定位和跟蹤技術(shù)研究[J]. 盧軍,肖昌美,宋保維.  兵工學(xué)報. 2015(S2)
[6]基于高斯混合模型的非視距定位算法[J]. 崔瑋,吳成東,張云洲,賈子熙,程龍.  通信學(xué)報. 2014(01)
[7]基于單基站天線陣列的超寬帶定位AOA估計方法[J]. 張浩,劉興,Gulliver T A,崔學(xué)榮.  電子與信息學(xué)報. 2013(08)
[8]超寬帶定位研究與應(yīng)用:回顧和展望[J]. 肖竹,王勇超,田斌,于全,易克初.  電子學(xué)報. 2011(01)
[9]農(nóng)業(yè)機(jī)械導(dǎo)航中的GPS定位誤差分析與建模[J]. 周俊,張鵬,宋百華.  農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報. 2010(04)
[10]基于坐標(biāo)平移不變性的TOA定位算法[J]. 楊天池,金梁.  電子學(xué)報. 2008(09)

博士論文
[1]基于群智感知的無線室內(nèi)定位[D]. 吳陳沭.清華大學(xué) 2015
[2]室內(nèi)環(huán)境下無線定位關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 劉德亮.天津大學(xué) 2015

碩士論文
[1]基于激光雷達(dá)的柵格-拓?fù)涞貓D構(gòu)建算法研究與實現(xiàn)[D]. 許文杰.電子科技大學(xué) 2019
[2]基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)非視距誤差消弱算法研究[D]. 崔瑋.東北大學(xué) 2013



本文編號：3208403