隧洞施工人员U-Beacon定位系统设计与开发

针对传统UWB定位技术在大范围隧洞内人员定位中存在布线成本高、施工周期长、风险高的问题,结合UWB定位技术和Beacon技术,提出一种基于U-Beacon的隧洞内人员定位系统,并针对隧洞复杂施工场景进行定位系统网络拓扑结构设计、U-Beacon定位系统部署方案设计及硬件电路设计。以施工人员佩戴便携式胸卡标签方式,提高系统易用性。采用TOA定位算法和Sage-husa自适应卡尔曼滤波算法对UWB测距数据进行定位和降噪处理,实现对洞室复杂施工环境的精准定位。实验结果表明,基于U-Beacon的人员定位系统大大降低施工成本,降低施工风险,同时Sage-husa自适应滤波算法在提高隧洞内定位精度和鲁棒性方面有很大的提升。

基于微信小程序和Beacon蓝牙的学生打卡系统设计

文章针对学生运动打卡系统的问题,设计了一种基于微信小程序和Beacon蓝牙技术的打卡系统。该系统通过使用Beacon蓝牙技术进行定位,可以在运动场地范围内自动完成打卡,实现快速便捷的运动打卡功能。通过对该系统进行实验和评估,发现其具有较好的可行性和实用性。该系统可以为学生提供更好的运动体验,同时为学校管理和教学提供更好的数据支持和管理手段。

基于Beacon技术的儿童游乐项目设计研究

体验经济正逐步成为时代的特征,作为体验经济代表的主题公园、游乐场等有着巨大的市场发展空间。针对国内儿童游乐项目缺乏有效的设计及规划,及其服务质量并不能满足儿童消费者的需求等问题,主要运用Beacon技术及大数据处理技术,为儿童游乐项目设计提供一些新的思路和方法。即以Beacon位置感知技术为基础形成大数据,通过大数据技术结合体验设计理论,分析儿童对游乐项目的需求、体验感受、活动数据等,为建立高水平的儿童游乐项目设计提供相应的路径,最终为儿童游乐项目设计实施新的思路和方法,提供一定的理论与实践依据。

Beacon技术用于收集读者行为大数据的研究

Beacon是基于位置服务的室内定位技术,可以应用于收集读者行为大数据等图书馆服务中。本文认为读者行为大数据是图书馆的核心数据,图书馆可以用以进行用户细分、为读者提供个性化服务、获得工作参考、进行数字素养教育等方面,研究了利用Beacon技术收集读者行为大数据面临的挑战以及图书馆可以采取的应对措施。

Beacon大数据应用于公共图书馆阅读推广研究

文章介绍了Beacon技术的定义、特征、发展前景及系统架构,分析了Beacon技术在图书馆阅读推广领域的主要作用,探讨了Beacon技术应用于图书馆阅读推广领域的创新方向。

基于大数据聚类的飞行探测器复合跟踪控制系统设计

飞行探测器会受到气象条件、磁场等环境干扰,影响探测器的运动轨迹,进而影响跟踪精度;为实现对飞行探测器运动轨迹的实时跟踪与控制,设计基于大数据聚类的飞行探测器复合跟踪控制系统;在复合框架体系中,设置主控芯片、伺服驱动设备两类应用结构,并联合信标机元件,调节微惯性传感器器件的实时连接状态,完成飞行探测器复合跟踪控制系统的硬件设计;完善大数据聚类算法,根据跟踪路径节点标定结果,定义具体的复合跟踪坐标系,完成对飞行探测器复合跟踪的实时控制建模,结合相关硬件,实现基于大数据聚类的飞行探测器复合跟踪控制系统的设计;实验结果表明,所设计系统在跟踪1号、2号目标的跟踪准确率平均值分别为96.5%、97.0%,对目标跟踪时延的平均值为0.9 ms,可以保证基站主机对飞行探测器运动轨迹的实时控制能力。

基于磁信标的水平定向钻进导向技术研究

为了解决现有水平定向钻进导向方法测量精度低,定位深度浅,测量数据不连续以及受磁场干扰影响大的问题,提出一种基于磁信标的水平定向钻进导向定位方法,实现水平定向钻进的位置和姿态测量;设计了基于三阶磁梯度张量的测量阵列,通过仿真验证该方法可以消除地磁场的影响,实现位置测量;依据惯性导航理论,利用MEMS传感器、测量阵列位置信息和零速信息进行多源数据融合,对惯性导航解算出的姿态误差进行估计和修正,提高姿态测量精度。通过地面位置测量实验对基于三阶磁梯度张量的位置测量算法进行验证,位置测量结果的平均相对误差为4.57%;通过地面姿态测量实验对多源数据融合算法进行验证,结果表明,倾角误差在0.3°以内,工具面角误差在0.7°以内,方位角的误差值在1°以内,证明了提出的姿态测量算法的准确性和有效性。研究成果可以提高非开挖水平定向钻进适用范围、实时性和定位精度,为水平定向钻进导向技术自动化提供了理论基础。

信标信号的随机共振稳态跃变检测方法

针对飞行数据记录器水下搜探中的微弱信标信号检测问题,本文提出了一种基于稳态跃变分布的信标信号随机共振检测方法。通过选取合理的混频器载波频率和非线性系统参数,实现了水下声信标信号这类高频窄脉宽信号的随机共振。引入势垒高度变换系数,通过研究非线性系统输出波形的稳态跃变分布特性,构建了检测统计量即稳态跃变适配次数。该方法可实现微弱信标信号的随机共振检测,调整势垒高度变换系数可使输出时域波形的稳态跃变分布产生变化,减少虚警。通过仿真及湖上试验表明:该方法检测性能优于频域能量检测方法。

一种塔康信标扩展数据广播功能的方法

基于塔康信标发射信号占空比低的现状,提出扩展信标数据广播功能。通过分析系统信号格式,计算信标数据广播可用时间间隙。设计了一种广播信标识别码和坐标数据的方法,将数据按固定消息格式编码为脉冲序列,插在主基准群后播发,使信标可同时提供定位与数据广播服务。经仿真分析,增加该数据广播功能后,信标测距应答概率仅降低0.2%,发射信号带宽保持在300kHz内,测位精度没有发生变化。

连续波测速雷达信标测速数据的处理

连续波测速雷达需在应答机的配合下才能完成目标的捕获、跟踪和测量。针对双频多测速应答机信标测速数据系统误差较大问题,分析了应答机应答和信标测量模式的工作原理,采用直接法和间接法实现了多台测速雷达信标测速数据的综合处理,获取了目标在地心系下x、y、z 3个方向的速度分量。试验结果表明:在文中此测速雷达布站和火箭射向模式下,采用直接法解算的速度分量精度优于间接法。

HiperLAN/2信道中信标的自适应调制方法

针对交通领域中的行车安全问题,研究了车联网中的预防式安全应用,分析了传统调制编码方法下信标的数据传输成功率和传输时延这2个指标的分布.结合车联网安全应用的需求,提出了基于信道估计的信标自适应调制方法.建立了采用HiperLAN/2信道模型的车联网信标收发系统,该系统通过测量与估计各个子载波的实时衰落量,采用自适应的分配调制编码方法.对比了传统调制和新型调制方法在该系统中的通信指标.分析了信标数据包格式对新型调制方法的影响.结果表明:新型调制方法下PDR和时延均有所改善,该方法能适应常用格式数据包,提升了信标数据的实时交互质量,适应性强,能满足IoV中预防式安全的需求.

基于双移动信标的多机器人编队控制算法

针对多机器人在未知环境下的编队控制问题,提出了一种基于双移动信标的多机器人编队算法.该方法在以两个移动信标机器人为领航机器人的基础之上,设计了基于超宽带测距技术的多机器人定位模型,通过控制从机器人的位姿状态,实现多机器人编队控制,并且设计了多传感器数据融合算法,有效提高多机器人编队的精度.该方法解决了多机器人在未知环境中的编队控制问题,提高了多机器人编队控制的精度.仿真结果表明了该方法的可行性和有效性.

不依赖GPS的磁信标导航定位系统

研究了一种不依赖GPS的磁信标导航定位系统。在低频磁场和导航中,我们使用磁感应线圈作为信标。在此基础上,提出了基于扩展卡尔曼滤波和数据融合算法的定位方法,提高了系统的精度。通过仿真验证了该导航仪的导航定位方法,结果表明所提出的磁信标导航定位算法对GPS信号受限的许多环境(如室内机器人导航、地下物理勘探等)具有吸引力。

多测速系统应答信标数据实时分类算法

为了提高目标轨迹解算的稳定性,针对多测速系统在应答模式下的测量数据分类问题,提出了一种新的实时分类算法。首先分析了现有方法的缺陷;其次设计了一种能够将应答数据、信标数据与异常数据进行分类的新算法。该算法的关键是选择适当的分类参考,采用目标理论轨迹与已经分类的历史测量数据等2种分类参考相结合的方法,以适应不同的应用情形;最后,利用2类主站配置模式下的典型实测数据对新算法进行验证,结果表明新算法能够将3类数据正确分类。在此基础上,解算出的实时轨迹平稳且连续,测量数据的利用率明显提高。因此新分类算法的性能优于现有方法,对改善其他测量系统中的实时数据分类效果也具有借鉴意义。

测速雷达信标测量数据复原新方法

给出了一种测速雷达信标测量多普勒频率复原的新方法,此方法与目标运动的初始轨道参数无关。与已有方法相比较,新方法解决了已有数据复原方法对初始轨道参数的依赖性,理论上消除了初始轨道参数精度对数据复原精度的影响。通过与已有方法计算结果的比对分析表明,新方法能够满足数据处理精度要求,具有较好的适用性,是实现信标测量数据复原的有效途径。

一种基于LabVIEW虚拟仪器技术的鱼雷合作信标检测方法

现有鱼雷合作信标检测系统基于分立元件设计,设计复杂、通用性差,测试过程依靠人工操作和记录,检测时间长、效率低。针对这些问题,提出了一种基于虚拟仪器技术的鱼雷合作信标检测方法。该方法采用高性能数据采集卡作为测控硬件,充分利用LabVIEW软件强大的仪器控制和信号采集功能,实现了合作信标信号一体化采集、分析处理和显示存储等功能。实际使用结果表明,基于该方法的测试系统具有人机界面友好,操作简单、测量精度高,能够满足各型号鱼雷合作信标的测试要求。

基于IMU/FADS/无线电的火星上升器组合导航方案

以火星采样返回任务中火星表面上升为背景,研究了基于惯性测量单元(Inertial Measurement Unit,IMU)、嵌入式大气数据传感系统(Flush Air Data Sensing System,FADS)和无线电信标的组合导航方法。首先,在传统的IMU导航框架中加入由无线电测量获得的相对距离、速度信息,以及由FADS获取的动压、温度数据,建立了基于IMU、无线电和FADS的导航观测模型;然后,基于无迹卡尔曼滤波(Unscented Kalman Filter,UKF)技术对测量信息进行了融合,并压制了过程噪声和测量噪声,从而对上升器的状态进行了联合估计;最后,在数值仿真中,将UKF与自适应无迹卡尔曼滤波(Adaptive Unscented Kalman Filter,AUKF)技术进行了对比,在比较不同滤波器性能的同时,验证了组合导航方法的有效性。

基于电力线载波通信的空调控制系统设计与实现

本文以宽带电力线载波通讯技术为基础,结合该通信技术的关键特性,以多联机空调为例,设计与实现多联机空调工程调试与机组运行控制系统。工程调试阶段,将外机、内机或线控器等设备节点手动或自动切换为中央协调器角色,并由中央协调器发起通讯网络组建、地址分配、节点权限管理等功能;机组运行时,通过建立数据映射表和通讯信标,实现在状态数据实时更新的同时,减少冗余数据,降低功耗、提高控制实时性。测试结果表明该控制系统设计,在保持组网控制灵活性的同时,具备高效的通讯数据收发效率,具有很高的产品应用价值和市场发展前景。

水声信号智能检测系统的设计与实现

为有效提升海洋环境下水声信标的搜索效率,本文设计了一种水声信号智能检测系统,其硬件平台主要由便携式水下探测装置、A/D转换模块和加固笔记本等共同组建,软件平台主要通过特征提取方法和支持向量数据描述算法对实测信号进行智能检测。海上信号检测试验表明,该系统性能可靠、操作便利,其声信标信号检测精度较高,特别是采用时域和频域组合特征时的检测准确度可以达到75%以上,能在一定程度上满足实际工作需要。

一种两跳自适应信标航空贪婪周边无状态路由(GPSR)协议

结合民用航空环境和自由飞行应用背景,针对贪婪周边无状态路由(greedy perimeter stateless routing,GPSR)固定的信标周期无法适应高度动态的移动自组网,邻居表维护准确度和控制开销无法自适应调节的问题,提出了一种基于两跳自适应信标交换算法的GPSR改进协议GPSR-TA(GPSR-two hops adaptive beacon)。NS2的仿真结果表明,在二维场景下,使用改进邻居发现机制的GPSR-TA能使节点自适应地感知周围邻居的分布,并在保证邻居发现精度的前提下自适应调整控制开销,较GPSR更适用于高动态民用航空环境。