无线定位技术课件

格式：ppt
大小：372.50 KB
文档页数：33

下载文档原格式

无线传感器网络原理及应用第4章定位技术ppt课件

(
x1
(
x1
x)2 x)2
( y1
(y2
y)2 y)2
ρ12 ρ22
(xn x)2 ( yn y)2 ρn2
(4-3)
资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值
X(ATA)1ATb
资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值
第4章定位技术
4.1.2 定位算法分类在传感器网络中，根据定位过程中是否测量实际节点间
的距离，把定位算法分为基于距离的(range-based)定位算法和与距离无关的(range-free)定位算法，前者需要测量相邻节点间的绝对距离或方位，并利用节点间的实际距离来计算未知节点的位置；后者无需测量节点间的绝对距离或方位，而是利用节点间估计的距离计算节点位置。
资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值
第4章定位技术
4.1 定位技术简介
4.1.1 定位技术的概念、常见算法和分类 1. 无线传感器网络定位技术概念在传感器网络节点定位技术中，根据节点是否已知自身
标为(x，y)。对于节点A、C和∠ADC，确定圆心为O1(xO1， yO1)、半径为r1的圆，，则
(xO1 x1)2 (yO1 y1)2 r1
(xO1 x2)2 (yO1 y2)2
r1
(x1
x3)2
(y1

GNSS技术发展应用ppt课件

4
2 全球导航卫星系统的构成
➢GNSS由三部分组成： ✓空间的卫星星座； ✓地面的控制系统； •主控站的任务：收集数据，编写导航电文，诊断卫星状态，调度卫星。 •注入站的任务：注入卫星导航电文。 •监测站的任务：为主控站编写导航电文提供观测数据（卫星的伪距和距离差、气象要素等）。 ✓用户的接收机处理装置。
全球导航卫星系统（GNSS）技术发展与应用
洪立波
Hale Waihona Puke 1主要内容1、全球导航卫星系统概念 2、全球导航卫星系统的构成 3、全球导航卫星系统定位的优点 4、全球导航卫星系统星座的发展 5、GNSS测量定位方法的发展 6、GNSS接收机的发展 7、全球导航卫星系统技术的应用 8、我国导航卫星系统发展展望
2
钟的稳定性。使C/A码信号受到污染，精度从30m 降低到100m。对用户影响很大，反映强烈。后来美国政府被迫宣布停止。 ➢AS技术（电子欺骗技术）
即将P码换成更保密的Y码，防止未经批准的用户掌握精码。AS技术不是连续使用，只有在军事形势需要时才使用。
14
4 全球导航卫星系统星座的发展
苏联/俄罗斯的GLONASS： ➢为了对抗美国，前苏联于1996年1月18日也建成投入完全运行状态的 GLONASS。该星座共有24颗卫星，均匀分布在3个轨道面上。 ➢其结构与美国GPS类似。
GNSS系统全球系统区域系统增强系统
7
GLONASS
GPS
COMPASS
Galileo
QZSS
IRNSS
8
4 全球导航卫星系统星座的发展
美国的GPS： ➢是GNSS系统中应用最早、最广泛，也是效益最好的系统。 ➢该星座是1995年7月17日建成投入完全运行状态，共有24颗卫星（其中21颗工作卫星， 3颗备用卫星），均匀分布在6个轨道平面内，轨道平面相对赤道平面的倾角为55º，各个轨道平面之间相差60º。3颗备用卫星分别位于第1、3、5号轨道平面内。

gps培训课件

志 • 编制作业进度计划，进行星历预报 • 外业观测和概算 • 内业处理和检验 • 坐标系统转换和高程拟合 • 成果报告的编制和资料验收
1. GPS控制网的技术设计
一. 控制网的应用范围二. 分级布网
大城市可分3级,中小城市可分2级
三. GPS测量的精度标准 σ = a2(b*d*106)2
四. 坐标系统与起算数据
点应设在视野开阔和容易到达的地方，联测方向。
可在网点附近布设一通视良好的方位点，以建立联测方向。
根据GPS测量的不同用途，GPS网的独立观测边均应构成一定的几何图形，基本形式有：
1. 三角形网 2. 环形网 3. 星形网
(1)、三角形网
优点：
图形几何结构强，具有较多的检核条件，平差后网中相邻点间基线向量的精度比较均匀。
独立的。
GPS 控制网的观测基线
仪器台数同步图形独立基线
N=2 N=3
N=4
N=5
GPS网设计的一般原则
应通过独立观测边构成闭合图形，以增加检核条件，提高网的可靠性。
应尽量与原有地面控制网相重合，重合点一般不少于3个，且分布均匀。
应考虑与水准点相重合，或在网中布设一定密度的水准联测点。
(4~11)
（目前轨道上实际运行的卫星个数已经超过了32颗）
Colorado springs
55
Hawaii
GSP 地面控制站分布
kwajalein
Ascencion Diego Garcia
一个主控站：科罗拉多•斯必灵司(推遍星历及修正参数、时间基准、轨道
纠偏、启动备用卫星）
三个注入站：阿松森(Ascencion)—大西洋
，L1和L2上的 P 码或 Y 码，还有卫星轨道信息 • 所有信号均由同一个震荡器产生

GPS原理与应用PPT课件

来适应车队管理的需要。
18
最近，越来越多普通消费者买得起的GPS接收器出现了。随着技术的进步，这些设备的功能越来越完善，几乎每月都有新的功能出现，但价格在下跌，尺寸也越来越小了。
消费类GPS手持机的价格从几百元到几千元不等，它们基本上都有12个并行通道和数据功能。有些甚至能与便携电脑相连，可以上传/下载GPS信息，并且使用精确到街道级的地图软件，可以在PC的屏幕上实时跟踪你的位置或自动导航。
29
6．信号干扰
要给予你一个很好的定位，GPS接收器需要至少 3～5颗卫星是可见的。如果你在峡谷中或者两边高楼林立的街道上，或者在茂密的丛林里，你可能不能与足够的卫星联系，从而无法定位或者只能得到二维坐标。同样，如果你在一个建筑里面，你可能无法更新你的位置，一些GPS接收器有单独的天线可以贴在挡风玻璃上，或者一个外置天线可以放在车顶上，这有助于你的接收器得到更多的卫星信号。
Colorado springs
5 5
Hawaii
Ascencion
Diego Garcia
kwajalein
9
3．GPS信号接收机 GPS 信号接收机的任务是：能够捕获到按
一定卫星高度截止角所选择的待测卫星的信号，并跟踪这些卫星的运行，对所接收到的GPS信号进行变换、放大和处理，以便测量出GPS信号从卫星到接收机天线的传播时间，解译出GPS卫星所发送的导航电文，实时地计算出测站的三维位置，甚至三维速度和时间。
在商业领域，消费类GPS主要用在勘测制图，航空、航海导航，车辆追踪系统，移动计算机和蜂窝电话平台等方面。
17
勘测制图由一系列的定位系统组成，一般都要求特殊的GPS设备。
在勘测方面的应用有：结构和工程勘测、道路测量和地质研究。收集到的数据可以以后再估算，也可以在野外实时使用。制图过程中使用大量的 GIS数据库的数据，还有纸质地图的数据。许多商业和政府机构使用GPS设备来跟踪他们的车辆位置，这一般需要借助无线通信技术。一些GPS 接收器集成了收音机、无线电话和移动数据终端

网络RTK和网络RTD系统简介

工程控制：GPS 静态测量，点间不需通视且精度高，但需事后进行数据处理，不能实时知道定位结果，如内业发现精度不符合要求则必须返工。应用网络 RTK技术将无论是在作业精度，还是作业效率上都具有明显的优势。
航速测量：如果要求测定精度不高，可直接利用标准 GPS 服务进行。目前这一方法的精度仅能达到 5一 10％。如果要求测定精度仍达到 1％，则必须采用差分 GPS 定位技术。
覆盖面积为2100多km2。 ❖ 再举个简单的例子：北京市区面积900多km2,那
么一个三角形(3个站)就可以控制整个北京市区。北京全市面积1.68万km,10个站就可以完全控制北京全市。
❖ 很简单的数学问题,但我们得出的结论是惊人的,与传统的GPS网络相比,VRS节约成本近70%。
❖ 实际上,VRS系统可提供2种不同精度的差分信号, 分别为厘米级和亚米级。我们所论述的是1～2cm 的高精度,而若是用低精度,这个距离(70km)可以拓展到几百公里。
精选2021版课件
3
RTK与RTD的主要区别在于
❖RTK：载波相位（L1、L2）差分技术 ❖RTD：码（C/A码、P码）差分技术
解算精度的差异,RTD的精度只能达到亚米级,而RTK采用双频可以达到厘米级.
精选2021版课件
4
精选2021版课件
5
精选2021版课件
6
网络 பைடு நூலகம்TK
❖网络 RTK是基于 CORS（利用多基站网络RTK技术建立的连续运）行卫星定位服务综合系统基础上的实时差分定位技术。在某一区域内建立若干个 GNSS 基准站，对该地区构成网状覆盖，联合若干基准站数据解算或消除电离层、对流层等影响，发播 GNSS 改正信息，对该地区内的 GNSS 用户进行实时载波相位/伪距差分改正的定位方式，称为 GNSS 网络 RTK。

GPS RTK地形测量课件

和规划提供依据。
土地变更监测
实时监测土地利用变化情况，为土地资源管理部门提供决策支持
。
地质勘探
矿区地形测绘
在矿区勘探中，GPS RTK技术可快速获取矿区地形数据，为矿区规划和开采提供基础资料。
钻孔定位
在地质勘探中，GPS RTK技术可实现钻孔的高精度定位，提高勘探效率。
地质剖面测量
利用GPS RTK技术获取地质剖面数据，为地质研究提供基础资料。
精度。
抗干扰能力提升
02
研究和发展抗多径效应和削弱电离层影响的技术，确保信号稳
定和准确。
智能化和自动化水平提升
03
利用人工智能和机器学习技术，实现自动化数据采集、处理和
成果输出。
应用领域的拓展
精准农业
应用于农田地形测量、农机自动驾驶等领域，提高农业生产效率和土地利用率。
无人驾驶
为无人驾驶车辆提供高精度地图和定位服务，保障行车安全和智能交通管理。
安全问题
人身安全
在进行GPS RTK地形测量时，应关注周围环境，避免进入危险区域，如高压线、水域等。同时，要确保测量人员具备基本的安全意识和自我保护能力。
设备安全
在测量过程中，应妥善保管设备，避免设备损坏或丢失。在恶劣天气或环境中，应采取适当的保护措施，确保设备安全。
精度问题
选择合适的测量点
高精度定位
01
实时动态差分定位技术提高了定位精度，厘米级甚至毫米级的精度已经可以实现。
02
通过消除公共误差和实时校准，能够进一步提高定位精度，满足各种高精度测量需求。
实时性
实时动态差分定位技术能够实时提供测量结果，不需要等待后处理，大大提高了工作效率。

gps学习绪论 ppt课件

教材及参考文献
❖ GPS测量原理及应用－徐绍铨，张华海、杨志强、王泽民
武汉大学出版社 2006
❖ 全球定位系统原理及其应用－刘基余、李征航、
王跃虎、桑吉章编著，测绘出版社 1993
❖ GPS测量与数据处理 —李征航、黄劲松编著，
❖
武汉大学出版社，2005
❖ GPS测量操作与数据处理 —魏二虎黄劲松编著，
注入站、一个监测站以及其它地方的四个监测站组成。（2）工作阶段：主控站：美国科罗拉多-斯平士的联合空间指挥中心。（一个）注入站：大西洋、太平洋、印度洋上各一个。（三个）监测站：主控站、注入站同时作为监测站，另外在夏威夷群
岛还设有监测站。（五个）
主控站监控站
监控站
注入站/监控站
注入站/监控站
注入站/监控站
原计划的24颗卫星布置图
修改后的18颗卫星布置图
GPS工作卫星星座（21颗工作卫星）
GPS工作卫星星座（21颗工作卫星）
2、主控站的作用（1）收集数据：收集监控站测得的伪距和伪距差数据、卫星时钟及状态数据、气象数据等。（2）数据处理：编算导航电文（GPS卫星的星历、时态改正、状态数据、信号的大气传播改正等），同时将导航电文传送到注入站。（3）诊断状态：判断地面监控系统各部分是否工作正常。（4）调度卫星：将离轨卫星拉回来，用备用卫星代替失效卫星。
❖ 观测时间比较短—由于不需要通视,节约了很多时间,也使得观测时间变短了很多
❖ 操作简单—接收机自动化程度越来越高,体积越来越小,减轻了工作紧张程度和劳动强度
❖ 功能多，应用广—用于导航，测量，测时，测速，领域在不断扩大
四、GPS的发展概况
一. 第一代卫星导航系统的产生与发展

RTK学习教程PPT课件

将RTK技术应用于无人机控制，可实现无人机的精准定位和导航。
地质勘探
RTK技术在地质勘探中可用于快速获取地质数据，提高勘探效率。
应急救援
利用RTK技术进行应急救援，可快速定位受灾地点和救援人员位置，提高救援效率。
THANKS
感谢观看
数据传输设备配置
数据传输方式
根据实际应用场景，选择适合的数据传输方式，如无线电、 GSM、GPRS、CDMA等。
设备配置
根据数据传输方式，配置相应的数据传输设备，如电台、模块等，确保数据传输的稳定性和可靠性。同时，考虑设备的功耗、体积和重量等因素，以便于携带和安装。
03
RTK测量原理与方法
差分定位原理介绍
等信息。
交通领域应用案例
车辆导航
RTK技术可提高车辆导航的精度和稳定性，为智能交通系统提供重要支持。
交通设施监测
利用RTK技术监测交通设施的位置和状态，可及时发现并处理交通安全隐患。
道路交通规划
RTK技术可为道路交通规划提供高精度地图数据，提高规划的科学性和实用性。
其他领域应用拓展
无人机控制
基准站设置
在选定的基准站位置上安装RTK 设备，并进行必要的设置和调整，
以确保其能够正常工作。
流动站设置
在测量点上设置流动站，连接 RTK设备并进行初始化，开始采集数据。
数据采集与记录
按照作业计划进行数据采集，记录测量点的坐标、高程等信息，并注意检查数据的准确性和完整性。
现场问题处理
在采集过程中遇到问题时，如信号中断、设备故障等，应及时处
性能参数
关注接收机的定位精度、初始化时间、重新捕获时间等关键指标，以及功耗、体积、重量等物理特性。

GNSS基础知识-PPT课件知识讲解

特点
精度和可靠性高属网络RTK
RTK技术
RTK技术：
RTK（Real Time Kinematics）：利用载波相位进行实时定位，属于距离差分。 RTK算法本质上是静态相对处理：单差，双差。 RTK技术的关键是动态双差整周模糊度搜索和定位可靠性。
FARA技术 LAMDA技术双频P码技术 OTF 技术 ……
保证在每天24小时的任何时刻，在高度角15以上，能够同时观测到4颗以上卫星
GPS的系统组成：地面控制部分
GPS的地面控制部分
❖组成：
➢ 主控站（1个） ➢ 监测站（5个） ➢ 注入站（3个）
❖作用：
➢ 监测和控制卫星运行 ➢ 编算卫星星历（导航电文） ➢ 保持系统时间。
主控站
太
大
印
西
度
平洋
洋
可靠性低
主要差分方法-多基准站局域差分
结构
基准站（多个）、数据通讯链和用户
数学模型（差分改正数的计算方法）
加权平均偏导数法最小方差法
特点
优点：差分精度高、可靠性高，差分范围增大缺点：差分范围仍然有限，模型不完善
主要差分方法-广域差分
结构
基准站（多个）、数据通讯链和用户
数学模型（差分改正数的计算方法）
►L3 (1381.05 MHz) – 美国国防部用来探测导弹发射、核爆炸以及其他高能量红外线事件。 ►L4 (1841.40 MHz) – 正被研究两个已知点的精确距离，可以精密地确定出平面位置。
.P
.
我的位置应该在P点或Q点
Q
GPS定位原理
GPS定位原理
解算方程：
+ s r(x s x r)2 (y s y r)2 (zs zs)2

某公司华测T5RTK测量培训课件(PPT 47张)

基准站的架设
2）电台模式连接图示
电台模式整体连接图
加长杆连接图
电台连接图
3）DL5-C 电台的设置
在电台作业模式下时，使用电台面板开关键打开电台，使用信道切换键和功率切换键对功率和频率进行相应设置。
电台面板及各功能示意图
使用【功率】切换键设置电台的功率。【红-高】灯亮起，默认功率 20W（通过写频软件可设置为 28W）；【蓝-低】灯亮起，默认功率 5W（通过写频软件可设置为 10W）。功率跟作业距离有关，一般设置为【蓝-低】，默认功率为 5W，空旷地区作业距离即可达到 10 公里左右。功率越大作业距离越远，但长时间大功率作业会导致电台过热而减少电台的使用寿命，故在满足作业距离的条件下，功率越小越好。当基准站启动成功（即基站发送数据灯 1s 闪一次），连接线都正常的情况下，电台发射指示灯一秒闪烁一次，表明数据在正常发射。
6. 网络模式及具体操作
GPRS（网络）模式是指基准站和移动站都采用移动网络进行通讯的工作模式。移动通讯包括 GPRS 和 CDMA 两种通讯方式：GPRS（General Packet Radio Service）中文全称通用分组无线业务，是在现有的 GSM 系统上发展出来的一种新的分组数据承载业务；CDMA 中文全称码分多址数字无线技术。GPRS 基准站和移动站可通过GPRS 或 CDMA 移动网络进行通讯。
3. 传统RTK的数据链数据链通讯： 1. 电台模式：
UHF(Ultra High Frequency)超高频率，频率300MHz300KMHz（波长属微波：波长1M-1MM，空间波，小容量微波中继通信）——410-430MHz /450-470MHz VHF(Very High Frequency)甚高频（3MHz～30MHz 属短波：波长100M-10M，空间波）——220-240MHz

GPS技术及其应用ppt课件

13
系统组成
卫星星座
3个独立的圆形轨道，30颗GNSS卫星（27颗工作卫星，3颗备用卫星）；轨道倾角i =56°；公转周期T=14h23m14s；轨道高度H=23616km。
地面系统
在欧洲建立2个控制中心；在全球构建监控网。
定位精度
导航定位精度比目前任何系统都高
14
计划实施
100%-300% 自动制图各种工程测量石油、天然气、矿藏开发各种等级的控制测量变形监测：路基、桥梁和隧道
的水平位移监测，滑坡和高边坡的变形监测
35
相对经典的测量技术，GPS技术主要特点如下：
1、观测站之间无需通视。既要保持良好的通视条件，又要保障测量控制网的良好结构，这一直是经典测量技术在实践方面的困难问题之一。GPS测量不要求观测站之间相互通视，因而不再需要建造觇标，这一优点既可大大减少测量工作的经费和时间，同时也使点位的选择变得甚为灵活。
9
系统组成
卫星星座
由3颗同步静止卫星组成（其中1颗在轨备用）；轨道倾角i =0°；公转周期T=24h恒星时；轨道高度 H=36000km 。
地面系统
一个中心站、定轨观测网、校准站、测高站
10
技术特点
服务区域：
70°~145°E； 5°~55°N
用户设备：
定位收发机的瞬间发射功率较大
GPS计划经历了方案论证（1974～1978年），系统论证（1979～1987年），试验生产（1988～1993年）三个阶段，总投资300亿美元。
17
GPS系统组成
18
空间部分
24颗卫星（21颗工作卫星+3颗备用卫星），6个近圆形轨道面，高度约 20200km，轨道倾斜 55 ，轨道平面升交点赤经相差60 ，周期约 11 小时 58分

无线网络技术的发展现状与关键技术ppt课件57页

获奖
国家科技进步二等奖获信息产业部科技进步一、二、三等奖多次中国高校科学技术一等奖国防科学技术三等奖
22.10.2019
电子科技大学—通信与信息工程学院
2
报告主要内容
WLAN技术概述 WLAN关键技术下一代WLAN 动态频谱共享网络无线传感器技术
22.10.2019
电子科技大学—通信与信息工程学院
13
WLAN信道访问技术
关键技术
DCF—CSMA/CA
RTS/CTS: 消除“隐藏终端”潜在的竞争冲突
经典的冲突避免算法，具有不可撼动的地位
SIFS
发送方 RTS
Data
DIFS
SIFS: 短帧间间隔 DIFS：DCF帧间间隔
SIFS < DIFS
接收方
CTS
ACK
其它站点
NAV(RTS) NAV(CTS)
8
WLAN组网技术
AP接入(基础模式）
用户的无线接入 • 用户通过AP接入到网络 • 多个AP间的切换、漫游
关键技术
组网技术特性 • AP间的信道配置 • 用户的快速切换 • 用户安全认证
AP1
AP地址
三地址帧结构源地址
(指定接入AP) 目的地址
数据
AP2
AP3
22.10.2019
电子科技大学—通信与信息工程学院
WLAN Router
扩展WLAN组网功能—IP Access • DHCP：内网地址分配 • NAT：出网地址转换 • IP Route：网际访问路由 • IP Auth： IP身份认证
22.10.2019
电子科技大学—通信与信息工程学院
11

精品课程《GPS原理及应用》课件第5章 GPS卫星导航

利用（2）式解算运动载体的实时点位时，后续点位的初始坐标值可以依据前一个点位坐标来假定，因此，关键是要确定第一个点位坐标的初始值，才能精确求得第一个点位的三维坐标。
5.2.2 伪距差分动态定位
所谓差分动态定位（DGPS）就是用两台接收机在两个测站上同时测量来自相同GPS 卫星的导航定位信号，用以联合测得动态用户的精确位置，其中一个测站是位于已知坐标点，设在该已知点（又称基准点）的GPS信号接收机，叫做基准接收机。它和安设在运动载体上的GPS信号接收机（简称动态接收机）同时测量来自相同GPS卫星的导航定位信号。
基准接收机所测得的三维位置与该点已知值进行比较，便可获得GPS定位数据的改正值。如果及时将GPS改正值发送给若干台共视卫星用户的动态接收机，而改正后者所测得的实时位置，便叫做实时差分动态定位。
由式（1）可知，基准站R测得至GPS卫星j的伪距为
5.2.3 动态载波相位差分测量
GPS载波相位测量方位不仅适用于静态定位，同样也适用于动态定位，并且已取得厘米级的三维位置精度。由载波相位观测方程得出动态差分方程：
不仅如此，GPS卫星的入轨运行，还为大地测量学、地球动力学、地球物理学、天体力学、载人航天学、全球海洋学和全球气象学提供了一种高精度和全天候的测量新技术。 GPS在导航领域的应用，有着比GPS静态定位更广阔的前景，两者相比较，GPS导航具有：用户多样、速度多变、定位实时、数据和精度多变等特点。因此，应该依据GPS 动态测量的这些特点，选购适宜的接收机，采用适当的数据处理方法，以便获得所要求的运动载体的状态参数的测量精度。
定时有着广泛的应用。从日常生活到航天发射，从出外步行到航空航海，都离不开定时。随着使用目的的不同，人们对时间准确度的要求也不一样。 GPS卫星都安装有4台原子时钟，GPS 时间受美国海军天文台经常性监测。GPS系统的地面主控站能够以优于±5ns的精度，使 GPS时间和世界协调时之差保持在以内。此外，GPS卫星还向用户播发自己的钟差、钟速和钟漂等时钟参数，加之利用GPS 信号可以测得站址的精确位置，因此，GPS 卫星可以成为一种全球性的用户无限的时间信号源，用以进行精确的时间比对。

定位技术解析课件

(6) 基础设施：协助传感器节点定位的已知自身位置的固定设备，如卫星、基站等。
(7) 到达时间：信号从一个节点传播到另一个节点所需要的时间，称为信号的到达时间。
(8) 到达时间差(TDoA)：两种不同传播速度的信号（例如，电波和声波）从一个节点传播到另一个节点所需要的时间之差，称为信号的到达时间差。
✓ 定位实时性更多的是体现在对动态目标的位置跟踪。
4.功耗作为传感器网络设计的一项重要指标，对于定位这项服务功能，人们需要计算为此所消耗的能量。
4、定位系统的设计要点
在设计定位系统的时候，要根据预定的性能指标，在众多方案之中选择能够满足要求的最优算法，采取最适宜的技术手段来完成定位系统的实现。通常设计一个定位系统需要考虑两个主要因素，即定位机制的物理特性和定位算法。
4.2.2 基于测距的定位技术
基于测距的定位技术是通过测量节点之间的距离，根据几何关系计算出网络节点的位置。解析几何里有多种方法可以确定一个点的位置。比较常用的方法是多边定位和角度定位。
1、测距方法
(1)接收信号强度指示(RSSI)
RSSI测距的原理如下：接收机通过测量射频信号的能量来确定与发送机的距离。将无线信号的发射功率和接收功率之间的关系表述为下式所示，其中PR是无线信号的接收功率，PT是无线信号的发射功率，r是收发单元之间的距离，n传播因子，传播因子的数值大小取决于无线信号传播的环境。
1. 假设两个节点都已完成时间同步，节点知道声波的传输速率。 2. 扬声器放出伪噪声，同时无线传输模块，发出伪噪声序列信息发送的时间（T1）。 3. 接收节点根据声波的速度（V）和到达时间（T2）进行距离的计算。距离 d=V*（T2-T1）优点：对硬件要求的成本和复杂度低缺点：声波速度易受到大气的干扰

网络RTK技术及应用ppt课件

第3页
1、网络RTK技术
依靠网络将基准站数据联到计算机中心，联合若干基准站数据解算，
消除电离层、对流层等影响，以提高RTK定位的精度和可靠性。主要特点包括：
1、CORS网络的范围从RTK的点到基准站覆盖的区域，即从早期的单站RTK覆盖的
范围到CORS网络整网覆盖的范围。 2、资源共享
基准站之间通过通讯网络实现数据共享，通过互联网实现基准站和基准共享。 3、定位精度
第6页
2、目前主流的网络RTK技术
VRS技术
VRS（Virtual Referent System）技术，全称为虚拟参考站技术，是由Herbert Landau博士提出虚拟参考站系统理论，Trimble VRS 系统是一个集GNSS硬件、软件和网络通讯技术于一体的新型系统。
第7页
2、目前主流的网络RTK技术
考站的话,这一基线长度可能只有数米。
第10页
2、目前主流的网络RTK技术
VRS工作流程
1、用户与中心处理软件建立连接 2、回报流动站单点定位值 3、中心给出综合后的差分改正数 4、用户定位
第11页
2、目前主流的网络RTK技术
VRS工作流程
VRS
RTCM NMEA
第12页
2、目前主流的网络RTK技术
网络RTK技术及应用
1
内容提要
1、网络RTK技术 2、目前主流的网络RTK技术 3、CORS虚拟技术 4、CORS面临的挑战 3、网络RTK技术应用 3.1 2008奥运自行车赛道测绘 3.2 北京新农村建设测绘 3.3 北京大气水汽监测 3.4 地质灾害监测中的应用 3.5 重大工程
第2页
1、网络RTK技术
的虚拟参考站的观测数据,

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

3．定位性能的评价指标
• （3）刷新速度：
– 刷新速度是指提供位置信息的频率。例如，如果GPS每秒刷新1次，则这种频率对物体，如果位置信息刷新较慢，就会出现严重的位置信息滞后，直观上感觉已经前进了很长距离，提供的位置还是以前的位置。因此，刷新速度会影响定位系统实际工作提供的精度，它还会影响位置控制者的现场操作。如果刷新速度太低，可能会使得操作者无法实施实时控制。
• （2）覆盖范围：
– 覆盖范围和定位精度是一对矛盾性的指标。例如超声波可以达到分米级精度，但是它的覆盖范围只有10多米；Wi-Fi和蓝牙的定位精度为3米左右，覆盖范围可以达到100米左右；GSM系统能覆盖千米级的范围，但是精度只能达到100米。由此可见，覆盖范围越大，提供的精度就越低。提供大范围内的高精度通常是难以实现的。
• 从广义上来讲，无线传感网的定位问题包括传感器节点的自身定位和对监控目标的定位。目标定位侧重于传感网在目标跟踪方面的应用，是对监控目标的位置估计，它以先期的节点自身定位为基础。从不同的角度出发，无线传感网的定位方法可以进行如下分类。
• （1）根据是否依靠测量距离，分为基于测距的定位和不需要测距的定位。 • （2）根据部署的场合不同，分为室内定位和室外定位。 • （3）根据信息收集的方式，网络收集传感器数据用于节点定位被称为被
• 在机器人领域中，机器人节点的移动性和自组织等特性，其定位技术与传感网的定位技术具有一定的相似性，但是机器人节点通常携带充足的能量供应和精确的测距设备，系统中机器人的数量很少，所以这些机器人定位算法也不适用于传感网。
• 受到成本、功耗、扩展性等问题的限制，为每个传感器安装GPS模块等这些传统定位手段并不实际，甚至在某些场合可能根本无法实现，因此必须采用一定的机制与算法实现传感器节点的自身定位
• 位置信息有多种分类方法。通常有物理位置和符号位置两大类。 – 物理位置指目标在特定坐标系下的位置数值，表示目标的相对或者绝对位置。 – 符号位置指目标与一个基站或者多个基站接近程度的信息，表示目标与基站之间的连通关系，提供目标大致的所在范围。
• 在很多传感网应用场合中，必须知道各节点物理位置的坐标信息。通过人工测量或配置来获得节点坐标的方法往往不可行。通常传感网能够通过网络内部节点之间的相互测距和信息交换，形成一套全网节点的坐标。这才是经济和可行的定位方案。
返回
节点定位技术基本概念
• 1．定位的含义 • 无线传感网定位问题是指网络通过特定方法提供节点的位置信息。 • 其定位方式可分为节点自身定位和目标定位。
– 自身定位：是确定网络节点的坐标位置的过程。节点自身定位是网络自身属性的确定过程，可以通过人工标定或者各种节点的自定位算法完成。
– 目标定位：是确定网络覆盖区域内一个事件或者一个目标的坐标位置。目标定位是以位置已知的网络节点作为参考，确定事件或者目标在网络覆盖范围内所在的位置。
3．定位性能的评价指标
• （1）定位精度：
– 定位精度指提供的位置信息的精确程度，它分为相对精度和绝对精度。
• 绝对精度指以长度为单位度量的精度。例如，GPS的精度为1～10m，现在使用GPS导航系统的精度约5m。一些商业的室内定位系统提供30cm的精度，可以用于工业环境、物流仓储等场合。
• 相对精度通常以节点之间距离的百分比来定义。例如，若两个节点之间距离是20m，定位精度为2m，则相对定位精度为10％。由于有些定位方法的绝对精度会随着距离的变化而变化，因而使用相对精度可以很好地表示精度指标。设节点的估计坐标与真实坐标在二维情况下的距离差值为，则个未知位置节点的网络平均定位误差为。
• 传感器节点自身定位就是根据少数已知位置的节点，按照某种定位机制确定自身位置。只有在传感器节点自身正确定位之后，才能确定传感器节点监测到的事件发生的具体位置，这需要监测到该事件的多个传感器节点之间的相互协作，并利用它们自身的位置信息，使用特定定位机制确定事件发生的位置。
引言
• 全球定位系统GPS(Global Position System)是目前应用最广泛最成熟的定位系统，通过卫星的授时和测距对用户节点进行定位，具有定位精度高、实时性好、抗干扰能力强等优点，但是GPS定位适应于无遮挡的室外环境，用户节点通常能耗高体积大，成本也比较高，需要固定的基础设施等，这使得不适用于低成本自组织的传感网。
• （6）到达角度（Angle of Arrival，AoA）：节点接收到的信号相对于自身轴线的角度，被称为信号相对接收节点的到达角度。
• （7）视线关系（Line of sight，LoS）:如果两个节点之间没有障碍物，能够实现直接通信，则称这两个节点间存在视线关系。
• （8）非视线关系（None Line of sight，NLoS）：两个节点之间存在障碍物，影响了它们直接的无线通信。
动定位，节点主动发出信息用于定位被称为主动定位。
2．基本术语
• （1）信标节点：指预先获得位置坐标的节点，也被称作锚点。其余节点被称为非锚点。 • （2）测距：指两个相互通信的节点通过测量的方式来估计出彼此之间的距离或角度。 • （3）连接度：包括节点连接度和网络连接度两种含义。
– 节点连接度是指节点可探测发现的邻居节点个数。 – 网络连接度是所有节点的邻居节点数目的平均值，它反映了传感网节点配置的密集程度。 • （4）邻居节点：传感节点通信半径以内的所有其他节点，被称为该节点的邻居节点。 • （5）接收信号强度指示（Received signal Strength Indicator，RSSI）：节点接收到无线信号的强度大小，被称为接收信号的强度指示。
无线定位技术
• 一、引言 • 二、节点定位技术基本概念 • 三、基于距离的定位算法 • 四、与距离无关的定位算法 • 五、总结
引言
• 无线传感器节点的位置信息对于传感网来说至关重要，没有位置信息的监测数据往往毫无意义。
• 在传感网的各种应用中，监测到事件后关心的一个重要问题就是该事件发生的位置。 – 如在环境监测应用中需要知道采集的环境信息所对应的具体区域位置； – 对于突发事件，需要知道森林火灾现场位置，战场上敌方车辆运动的区域，天然气管道泄漏的具体地点等。