RSS室内定位信号经验模型重构研究

介绍低秩矩阵填充理论,结合RSS室内信号图的特点,借鉴地形图中的地物特征点概念,提出RSS欧氏空间信号特征点概念;提出RSS室内定位信号经验模型的具体重构算法和流程。最后,分析RSS几何空间特征点构建指纹库的精度分析和RSS欧氏空间信号特征点信号模型重构的精度分析,对不同类型的特征点赋予不同的权值,并将这些特征点用在RSS室内定位信号经验模型的重构中。实验结果表明,在数据采样量略高于位置指纹(约为1.37倍)的情况下,利用RSS室内定位信号经验模型的定位精度显著高于位置指纹的定位精度(约为2倍),特别是0.5m以内的定位精度。

基于RSS无源被动定位算法的WSN研究

在节点通信能力和能量有限的WSN中,针对基于无需额外硬件成本的RSS定位方法基础上保证高精度的无源被动定位问题,首先,对全网进行分簇,以簇为单位采用最小二乘法估计目标源位置,然后通过簇头节点将估计结果上传到sink节点;其次,在sink节点处对各单位簇的估计结果进行簇间数据融合以求得最终的定位解算.仿真结果表明,该方法能够实现使用少数节点参与定位却可达到使用全部节点时的定位精度.

基于动态增益的可见光定位系统研究

采用固定增益的RSS可见光定位技术可探测的信号光强变化范围小,在弱信号区域定位精度很低、有效定位空间小。提出了基于动态增益的RSS可见光定位系统,通过将接收电路输出信号反馈至控制电路,自动调节主放大器的增益,扩大可探测的信号光强变化范围,提高在弱信号区域的定位精度,从而扩大有效定位空间。实验结果表明,在空间大小为1 m×1 m×1.89 m的实验环境内,可以实现在1.0 m×1.0 m×0.6 m的空间内高精度定位,相比于固定增益的定位系统有效定位空间扩大了约86.72%。在弱信号区域二维定位对比实验中,较固定增益的定位系统平均定位误差降低了47.05%。系统平均误差均小于5 cm。表明基于动态增益的RSS可见光定位系统在满足室内定位精度要求的同时,可以增大定位空间范围、提高弱信号区域定位精度。

基于RSS辅助的多平台时差定位方法

以基于轻型无人机平台的空基定位系统实施干扰查找为应用背景,对多平台到达时差定位(Time difference of arrival,TDOA)实现机理进行了深入分析。针对TDOA定位前无人机群快速抵达最佳定位区域,进而实现有效定位的问题,提出了一种基于接收信号强度(Received signal strength,RSS)定位辅助信息的TDOA定位方法,详细描述了定位流程和关键场景。通过方法可行性论证和定位性能分析得出:该方法可在定位流程自动化实施顺利的前提下,使系统最长定位耗时控制在无人机的一个续航周期内。

基于变方差概率模型和进化计算的WSN定位算法

定位是无线传感器网络技术和应用的重要基础.基于接收信号强度(received signal strength,简称RSS)的定位方法是实际应用中比较重要的定位方法.考虑到实际应用中不同地点RSS测量信号的方差有所不同这一特点,运用最大概率似然理论,建立了更加符合实际的基于RSS测量的概率定位模型.对于模型中目标表达式高度非线性不好求解的特点,运用进化计算理论设计出符合传感器通信特征的定位算法(location in probability maximum with evolutionary algorithm,简称PMEA)求解概率可能性最大的位置坐标点,并用随机过程在数学上证明了算法的收敛性.最后,通过对实际公开数据集的实验,证实所提出的概率模型和PMEA算法确实能够提高RSS测距定位的精度.

基于μ+λ进化计算的传感器网络定位算法

基于接受信号强度(RSS)测距的定位方法是无线传感器网络中成本低而普遍使用的方法,但容易受到干扰降低定位精度.本文通过运用贝叶斯法则对RSS信号测距的概率模型进行详尽分析后,依据最大似然估计法则建立了更加合理的概率定位模型,然后针对模型不好求解的特点,结合传感器网络传输特点设计了基于μ+λ进化计算的求解算法.最后通过仿真实验证明了建立的概率定位模型和设计的基于μ+λ进化计算求解算法能降低环境干扰的影响,提高传感器节点的定位精度.

加权多维标量的接收信号强度定位方法

本文提出了一种利用加权多维标度的基于接收信号强度的定位方法,利用信号接收强度与目标到接收机距离之间的关系,将信号接收强度转化为距离,利用多维标度框架对辐射源定位问题进行建模,对多维标度矩阵进行子空间分解,根据信号子空间与噪声子空间的正交性,可以得到定位参数的线性方程组,根据该线性方程组的残差的统计特性,得到定位参数的加权最小二乘解。计算机仿真验证了此方法具有较好的定位性能,在接收信号强度测量精度较高时,本方法能够达到CRB界,有较强的应用价值。

基于双目技术的无人机自主三维定位方法研究

无人机具有体积小、造价低、机动性强、隐蔽性好等优点,在军事侦查、地理勘测、目标跟踪等领域应用广泛;由于无法采用造价昂贵、体积庞大的精密惯导设备,当应用场景为弱或无GPS环境时,无人机的准确位置信息将难以获取,并且在实际飞行过程中还面临着GPS信号不稳或易遭欺骗等挑战;针对以上问题,提出了基于双目技术的无人机自主三维定位方法;介绍了双目立体视觉技术的光学物理原理,以及双目摄像头与目标的距离判别算法;设计了无人机通过双目技术进行三维定位的方法;详细说明了通过RSS定位方法计算出无人机的精确三维位置信息的运算步骤及矩阵计算式;通过MATLAB仿真实验检验了该基于双目技术的无人机自主三维定位方法的有效性和可实现性;结果表明,该无人机自主三维定位方法具有定位精度高、普适性强等特点。

煤矿井下救援人员定位研究

为了提高煤矿井下生产的安全性和救援的高效性,采用ZigBee技术和RSS定位方法设计了对煤矿井下环境的移动目标定位系统,解决了在井下移动目标定位技术和定位方法选择问题,并提出了组合定位模型和无线自组网络进行集成的异构网络方案,缩短救援决策时间,对煤矿井下救援工作提出借鉴。

浅析UWB定位技术的应用

长期以来卫星定位系统在定位领域应用最为广泛,比如说GPS定位系统主要是为船舶,汽车,飞机等运动物体进行定位导航。但卫星定位系统也有不足之处。在于定位信号到达地面较弱,不能穿透建筑物。超宽带系统具有发射功率低、抗多径、安全系数高、传输速率高、穿透能力强等特点。正是这些特点,超宽带技术被广泛应用于物体以及人的定位跟踪与导航。

一种通用健康监护及医疗服务机器人系统设计

介绍一种具备实时健康监护和简单医疗服务功能的自主机器人系统的设计。本系统将生理参数检测,传输和实时定位集成在若干便携的无线节点上,具有低成本、低功耗,易于配置维护等优点。室内环境下的实验验证了了系统的稳定性和实用性。