关于移动物体的定位技术研究
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移动通信网络中移动终端位置定位算法的研究移动通信网络中移动终端位置定位算法的研究是当前无线通信领域的热门研究方向。
随着移动通信技术的发展,人们对于移动终端的位置信息越来越关注。
移动终端定位算法的研究对于提供更精确的位置服务以及支持各种应用场景具有重要意义。
本文将从移动终端定位的基本原理、常见的定位技术、定位算法以及研究方向等几个方面进行探讨。
首先,移动终端定位的基本原理是通过接收到的信号来计算出终端的位置。
常见的信号包括GPS卫星信号、基站信号和Wi-Fi信号等。
其中,GPS技术是最常用的定位技术之一。
GPS系统由一组卫星和接收器组成,通过接收卫星的定位信号来计算终端的位置。
基站定位是另一种常用的技术,它利用手机与基站之间的信号传输延迟来计算距离,从而确定手机的位置。
Wi-Fi定位是基于Wi-Fi信号的定位技术,它利用手机与周围Wi-Fi热点之间的信号强度、到达时间差等信息来计算位置。
其次,移动终端定位算法根据不同的定位技术采用不同的算法来计算终端的位置。
其中,GPS算法主要采用三角测量原理和卫星导航算法来计算位置。
三角测量原理将接收到的三颗卫星信号的距离转化为位置坐标。
卫星导航算法则是利用接收到的卫星信号来计算位置,并通过差分定位、载波相位等技术来提高定位精度。
基站定位算法主要采用基站信号的到达时间差来计算终端位置,通过测量到达时间差计算距离,再利用多个基站的位置来计算整体位置。
Wi-Fi定位算法主要通过收集周围Wi-Fi热点的信息,计算出接收信号强度与距离之间的关系模型,并根据模型计算终端的位置。
然后,当前移动终端位置定位算法的研究焦点主要集中在提高定位精度、降低定位成本和适应不同场景。
针对定位精度的提升,研究者们采用多传感器融合定位、信号处理技术、粒子滤波等方法来提高定位精度。
多传感器融合定位技术将GPS、基站定位、Wi-Fi定位等多种技术进行融合,利用不同技术的优势来提高整体定位精度。
信号处理技术通过对接收信号进行降噪、增强等处理,从而提高信号的可靠性和准确性。
六点定位原理范文一、背景随着科技的发展,人们对于室内定位系统的需求也越来越大。
传统的卫星定位系统(GPS)在室内定位上并不准确,因为信号会受到建筑物的干扰而变弱。
为了解决这个问题,研究人员提出了六点定位原理,通过在建筑物内安装多个参考点来增强信号的强度和准确性。
二、原理移动设备在进行定位时,会通过接收设备收集到这六个参考点的信号强度。
根据信号强度的变化,系统可以计算出移动设备距离参考点的相对位置。
通过对这六个相对位置进行三角定位计算,可以得出移动设备的三维坐标。
具体来说,六点定位原理包括以下几个步骤:1.参考点安装:首先,在建筑物内选择合适的位置安装六个参考点。
这些参考点可以是Wi-Fi接入点、蓝牙信标或其他无线通信设备。
2.信号收集:移动设备在进行定位时,会通过接收设备收集到这六个参考点的信号强度。
通常使用无线通信模块(如Wi-Fi模块)进行信号收集。
3.信号处理:接收设备将收集到的信号强度传输给定位系统。
定位系统将对这些信号进行处理和分析,计算出移动设备相对于参考点的位置。
4.三角定位计算:根据得到的相对位置信息,定位系统利用三角定位算法计算移动设备的实际坐标。
5.定位结果输出:计算完成后,定位系统将移动设备的坐标信息输出到相应的终端设备上。
三、应用1.室内导航:通过六点定位原理,移动设备可以在室内环境中进行准确的导航。
例如,人们在商场、机场等大型建筑物内可以通过手机APP导航,定位到具体的商店、登机口等目的地。
2.室内定位服务:六点定位原理可以提供个性化的室内定位服务。
例如,根据用户的喜好和位置,系统可以推荐附近的餐厅、商店等服务设施。
3.室内监控:六点定位原理也可以用于室内监控系统。
通过将摄像头与参考点进行关联,系统可以实时监控建筑物内的人流和安全状况。
4.室内定位分析:六点定位原理还可以用于室内定位数据的分析。
通过收集和分析用户的位置数据,可以对室内环境进行优化和改进,提供更好的用户服务和体验。
基于超声波的跟踪定位系统研究在现代社会中,人们需要对移动物体进行实时追踪和定位,以便于进行相关监测和控制操作。
为了实现这个目标,基于超声波的跟踪定位系统成为了一个被广泛研究的领域。
这篇文章主要探讨了基于超声波的跟踪定位系统的研究,包括定位原理、系统设计、算法实现和应用领域等方面。
一、定位原理基于超声波的跟踪定位系统是一种利用声波在空气中的变化进行测距、定位和追踪的技术。
声波是一种机械波,它能够在空气中传播,并在遇到不同密度的物体时发生反射、折射和散射等现象。
这为声波跟踪定位提供了基础条件。
在这种系统中,如何采集声波信号并从中获取有用的信息是至关重要的。
定位原理的核心是测量声波传播的时间差。
在系统中,一组发射器和接收器被放置在目标区域内。
这些发射器将超声波信号发送到目标物体,接收器接收到物体反射回来的声波。
通过测量发射和接收的时间差,可以确定目标物体与接收器之间的距离。
当有多组发射器和接收器组成网络时,可以利用三角定位法计算目标物体的位置。
二、系统设计基于超声波的跟踪定位系统由以下几个部分组成:1. 发射器:负责发射超声波,通常使用压电材料来产生机械振动引起声波发射。
2. 接收器:负责接收目标物体反射回来的声波,并将其转化为电信号。
通常采用压电材料来产生电信号。
3. 时间测量器:负责测量发射器和接收器之间的时间差来确定目标物体与接收器之间的距离。
4. 数据处理器:负责实现测距数据的处理,包括三角定位法的计算。
5. 软件界面:提供用户接口和数据输出,通常使用图形化界面。
三、算法实现基于超声波的跟踪定位系统通常采用三角定位法来计算目标物体的位置。
三角定位法是利用目标物体与多个发射器/接收器之间的距离来计算目标物体在平面或空间中的位置的一种方法。
当目标物体与三个以上的发射器/接收器配对时,可以通过计算交点来确定目标物体的位置。
交点是所有发射器/接收器之间连线的交点,它是目标物体在平面/空间中的位置。
四、应用领域基于超声波的跟踪定位系统具有广泛的应用场景,包括物流、工业生产、医疗、安全等领域。
物联网中的物体定位技术使用方法随着物联网技术的不断发展和普及,物体定位技术作为物联网的重要组成部分,为人们带来了许多便利和应用。
物体定位技术通过使用传感器、无线通信等技术手段,实现对物体的实时定位与追踪。
本文将介绍物联网中常用的物体定位技术以及它们的使用方法。
一、GPS定位技术全球定位系统(GPS)是一种通过卫星定位的技术,能够提供物体的准确位置信息。
GPS定位技术在物联网中广泛应用于车辆追踪、资源管理、安防监控等领域。
使用GPS定位技术需要安装相关硬件设备,如GPS接收器或芯片模组。
接收到卫星信号后,设备能够计算出自身的经纬度坐标,并通过无线通信将位置信息发送至用户端设备。
用户可以通过手机应用程序或网页端实时查看物体的位置,并进行追踪与管理。
二、基站定位技术基站定位技术是利用移动通信基站的信号特征来确定物体位置的一种技术。
在物联网中,基站定位技术常用于室内定位、城市定位等场景,可以实现对物体的精确定位和追踪。
使用基站定位技术需要在物体上部署移动通信模块,该模块能够与周围的通信基站进行通信。
通过测量设备与不同基站之间的信号强度、时间延迟等参数,可以计算出物体相对于基站的位置。
多个基站的信号计算后可以得到更为准确的物体位置信息。
三、无线传感网络定位技术无线传感网络定位技术是利用分布在区域内的无线传感节点来实现对物体的定位。
物联网中,无线传感网络定位技术常用于室内环境、农业监测等场景。
使用无线传感网络定位技术需要部署一定数量的传感节点,这些节点通常包含了计算、通信和传感功能。
传感节点通过测量与物体之间的距离、信号强度等参数,使用网格定位算法或距离定位算法计算物体的位置。
传感节点之间通过无线通信协作,进行信息传输和位置计算,从而实现物体的定位。
四、惯性导航定位技术惯性导航定位技术是利用加速度计和陀螺仪等传感器测量物体的加速度和角速度,通过积分计算物体的位置和姿态的一种技术。
惯性导航定位技术常用于室内导航、无人驾驶等场景。
如何进行移动测量与定位移动测量与定位是现代科技的重要组成部分,广泛应用于各个领域,包括导航、地理信息系统、应急救援等。
本文将从三个方面探讨如何进行移动测量与定位,包括技术原理、应用案例以及未来发展趋势。
首先,我们来了解移动测量与定位的技术原理。
移动测量主要依赖于全球定位系统(GPS)以及惯性导航系统(INS)。
GPS是一种由多颗卫星组成的卫星导航系统,通过接收卫星发出的信号,可以计算出接收器的位置、速度和时间等信息。
INS则利用加速度计和陀螺仪等传感器测量运动物体的加速度和角速度,从而进行位置和姿态估计。
这两种技术结合起来,可以实现高精度的移动测量与定位。
其次,我们来探讨移动测量与定位的应用案例。
移动测量与定位广泛应用于导航领域,例如汽车导航、航空导航和船舶导航。
借助GPS和INS技术,驾驶员可以实时了解自己的位置和导航信息,避免迷路或者走错路线。
在地理信息系统领域,移动测量与定位可用于地图制作、地质勘察和城市规划等工作,提供空间数据支持。
此外,移动测量与定位还可以应用于应急救援行动中,例如地震救援和海上搜救,帮助救援人员准确定位被救援者的位置,提高救援效率。
最后,我们来分析移动测量与定位的未来发展趋势。
随着科技的进步和应用需求的不断增长,移动测量与定位技术也在不断演进。
一方面,定位精度将不断提高,从米级到厘米级乃至毫米级。
这将有助于实现更精准的导航、定位和姿态估计。
另一方面,移动测量与定位将与其他技术融合,例如人工智能和大数据分析。
通过利用大数据和智能算法,可以实现更智能化的移动测量与定位,提供个性化的定位服务。
此外,移动测量与定位还有望应用于无人驾驶、智慧交通等领域,为人们的出行提供更安全、便捷的解决方案。
综上所述,移动测量与定位是一项重要的科技应用,具有广泛的应用前景。
通过掌握移动测量与定位的技术原理,了解其应用案例以及未来发展趋势,我们可以更好地利用移动测量与定位技术,促进社会进步和人们生活质量的提升。
移动机器人中的导航与定位技术研究导言:移动机器人是现代智能技术的重要应用领域之一。
导航与定位技术是移动机器人实现自主行动和任务完成的关键。
本文将介绍移动机器人中的导航与定位技术的研究现状、挑战以及未来发展方向。
一、导航技术概述导航技术是移动机器人能够在未知或部分未知环境中自主行动的基础。
传统的导航技术主要依靠地图和路径规划算法实现。
然而,在复杂的室内环境或者无人工智能指导的情况下,这些方法可能显得不够实用。
因此,现代导航技术侧重于感知、学习和适应能力的提升。
二、定位技术概述定位技术是移动机器人获取自身位置信息的关键。
1. GPS定位:GPS定位是目前最常用的定位技术之一。
然而,在室内环境或无人导航系统的情况下,GPS信号可能受到干扰或无法获得,因此需要其他定位技术的支持。
2. 视觉定位:视觉定位是指通过图像处理和计算机视觉技术获取机器人位置信息的方法。
这种方法可以通过摄像头或激光雷达获取机器人周围环境,从而实现定位。
3. 惯性定位:惯性定位是通过惯性传感器(如陀螺仪和加速度计)获取机器人运动信息,并结合数学模型计算机器人位置的方法。
惯性定位技术具有较高的精度和实时性,对于室内环境下的短距离移动尤为适用。
三、移动机器人导航与定位技术研究挑战尽管导航与定位技术在过去几十年里取得了巨大的进展,但在复杂和未知环境下,仍然存在一些困难和挑战。
1. 感知和环境认知:移动机器人需要准确感知周围环境,包括障碍物、地图和其他机器人。
同时,机器人还需要理解这些信息并作出相应的决策。
2. 精确的定位:在未知环境下,定位的精确性是导航和路径规划的基础。
因此,开发高精度的定位技术是一个关键问题。
3. 鲁棒性和适应性:移动机器人需要具备鲁棒性和适应性,以适应不同环境、场景和任务需求。
这对算法和系统设计提出了更高的要求。
四、未来发展方向随着人工智能技术的快速发展,移动机器人导航与定位技术也将得到进一步改进和完善。
1. 强化学习:利用强化学习方法,使机器人能够通过试错和学习提高导航能力。
实时位置感知和定位技术研究第一章引言实时位置感知和定位技术是一种广泛应用于物联网领域的技术,主要用于监测移动物体的位置和状态。
通过实时的数据采集和处理,这种技术能够提供准确的位置信息,从而帮助人们更好地了解物体的状态和行为。
本文将从技术原理、应用领域和发展趋势等角度,对实时位置感知和定位技术进行综合评述,旨在为读者提供更深入的了解和掌握。
第二章技术原理实时位置感知和定位技术主要基于无线通信、卫星定位和传感器技术来实现。
其中无线通信技术包括蓝牙、Wi-Fi、ZigBee等,用于与被监测物体进行通信;卫星定位技术则是通过卫星信号对物体进行全球范围的定位,例如GPS系统;传感器技术则是通过传感器对物体的环境参数进行监测,例如光线、温度、压力等。
实时位置感知和定位技术的核心是数据采集和处理。
通过传感器采集的数据、无线通信技术传输的数据和卫星定位系统提供的位置信息,可以在云端进行处理和分析,从而得出更加准确的位置和状态信息。
第三章应用领域实时位置感知和定位技术广泛应用于军事、交通、物流、智能家居、企业管理等领域。
以下是几个典型应用案例:1.军事领域:利用实时位置感知和定位技术可以实时监控作战部队的位置和状态,从而更好地指挥作战。
2.智能家居:通过安装在家中的传感器、无线通信设备和卫星定位系统,可以实现智能家居的功能,例如自动控制灯光、空调、窗帘、门锁等。
3.企业管理:实时位置感知和定位技术可以用于监控员工的工作状态和位置,提高企业的生产效率和管理水平。
4.交通物流:利用实时位置感知和定位技术可以实现物流过程的监控和跟踪,从而提高物流效率和质量。
第四章发展趋势实时位置感知和定位技术是一个快速发展的领域,未来的发展趋势主要包括以下几个方面:1.精度提高:随着技术的发展和硬件设备的升级,实时位置感知和定位技术的精度将会逐渐提高。
2.应用场景扩展:实时位置感知和定位技术不仅可以用于现有的应用场景,还可以在更多领域发挥作用。
基于智能手机的移动定位与导航技术研究移动定位与导航技术的发展已经成为智能手机领域的重要方向之一。
基于智能手机的移动定位与导航技术的研究,可以大大提升人们在城市生活中的出行体验和效率。
本文将深入探讨基于智能手机的移动定位与导航技术,并对其研究进展进行分析和展望。
1. 引言智能手机的普及和发展,使得移动定位与导航技术成为可能。
在人们的日常出行和生活中,智能手机已经变得不可或缺。
通过结合手机的定位功能和导航软件,人们可以方便地获取到具体的位置和导航信息,大大提升了出行的效率和准确性。
2. 移动定位技术的研究进展2.1. GPS定位技术全球定位系统(GPS)作为移动定位技术的重要手段之一,已经广泛应用于智能手机领域。
通过手机内置的GPS芯片,可以准确获取到用户的地理位置信息。
GPS定位技术通过卫星和地面基站相结合的方式,可以实现高精度的定位,适用于户外环境。
2.2. 基于WiFi的定位技术除了GPS定位技术,基于WiFi的定位技术也在智能手机领域得到了广泛应用。
通过扫描附近的WiFi热点,并与预先收集好的WiFi热点数据库进行匹配,可以获取到用户所在的位置信息。
相比GPS定位技术,基于WiFi的定位技术准确度较低,但在室内环境中表现优秀,为用户提供了更加精准的定位体验。
2.3. 基于蓝牙的定位技术近年来,基于蓝牙的定位技术也逐渐走入人们的视野。
蓝牙定位技术通过蓝牙信号的强弱和距离进行定位,并可以在室内环境中实现高精度的定位。
相比GPS和WiFi定位技术,基于蓝牙的定位技术对硬件的要求较低,适用于各种智能手机型号。
3. 移动导航技术的研究进展3.1. 地图导航软件地图导航软件是移动导航技术中最普及和常见的应用之一。
通过与手机的定位功能结合,地图导航软件可以根据用户的位置信息提供实时的导航路线和交通情况。
用户只需输入目的地,导航软件就会指引用户在城市道路上精确导航,提供多种出行方式选择。
3.2. 增强现实导航技术增强现实导航技术是移动导航技术的新兴方向之一。
挪动机器人双目视觉-惯导融合定位技术探究关键词:挪动机器人;双目视觉;惯性导航;融合算法;定位精度;鲁棒性1. 引言挪动机器人自主导航与定位是机器人领域亟待解决的技术难题。
传统的定位方式主要依靠GPS、激光等技术,但在室内环境或密闭环境下无法使用。
因此,双目视觉与惯性导航系统(INS)成为了探究的热点之一。
本文将双目视觉与惯性导航系统进行融合,提高了定位的精度和鲁棒性。
2. 双目视觉定位双目视觉利用左右两个摄像机从不同的角度拍摄同一物体,通过图像处理和三角测量等方法计算出目标物体的三维坐标。
双目视觉定位方法相对实惠,且容易实现,但在暗光、昏暗环境下精度无法保证,且对于透亮和高反光物体的识别存在困难。
3. 惯性导航定位惯性导航系统利用加速度计和陀螺仪等传感器测量机器人的姿态和运动状态,通过累计计算出机器人相对于起始位置的位移,从而实现机器人的定位。
INS的定位精度较高,但由于测量误差的叠加,随着时间的推移误差会越来越大。
4. 双目视觉-惯导融合定位技术双目视觉与惯性导航系统各自具有优缺点,因此将两者进行融合,可以弥补彼此的不足,提高定位精度和鲁棒性。
本文提出了一种基于卡尔曼滤波的双目视觉-惯导融合定位算法。
在该算法中,双目视觉通过图像处理和三角测量等方法计算出机器人相对于目标的距离和角度,惯性导航系统通过加速度计和陀螺仪等传感器测量机器人的位移和姿态信息,并依据卡尔曼滤波的原理对测量误差进行修正,从而提高定位精度和鲁棒性。
5. 试验结果分析本文对设计的双目视觉-惯导融合定位算法进行了试验验证,通过利用机器人在室内环境中的运动数据进行测试,验证了算法的可行性。
试验结果表明,与单独使用双目视觉和惯性导航系统相比,双目视觉-惯导融合定位算法具有更高的定位精度和更好的鲁棒性。
6. 结论本文提出了一种基于卡尔曼滤波的双目视觉-惯导融合定位算法,并通过试验验证了该算法的可行性和有效性。
该算法能够提高挪动机器人在室内环境中的定位精度和鲁棒性,为挪动机器人在实际应用中的导航和定位提供了可靠的技术支持。
物联网中的移动物体跟踪与定位技术综述随着物联网的发展,越来越多的物体和设备通过互联网进行连接和通信。
其中,移动物体跟踪与定位技术在物联网中扮演着重要的角色。
本文将对物联网中的移动物体跟踪与定位技术进行综述,介绍其中的常见技术和应用场景。
一、移动物体跟踪与定位的基本概念移动物体跟踪与定位是指通过传感器、通信网络和数据处理等技术手段,准确获取移动物体的位置和轨迹信息的过程。
该技术在物联网中具有广泛的应用,如智能交通系统、智能仓储管理、智能家居等领域。
二、常见的移动物体跟踪与定位技术1.全球定位系统(GPS)全球定位系统(GPS)是最常见和普遍使用的移动物体跟踪与定位技术。
通过向卫星发送信号并接收返回信号,GPS系统可以确定物体的位置坐标。
然而,GPS技术在室内和城市峡谷等信号覆盖不良的环境中存在一定的局限性。
2.无线传感器网络(WSN)无线传感器网络(WSN)是一种由大量分布在监测区域内的无线传感器节点组成的网络。
这些节点通过测量环境参数(如温度、湿度、光强等)来获取物体的位置信息。
WSN技术在室内定位和环境监测等方面具有广泛的应用。
3.射频识别技术(RFID)射频识别技术(RFID)利用射频信号来识别和跟踪物体的位置。
通过在物体上植入或附加RFID标签,可以实时监测和追踪物体的位置信息。
RFID 技术在物流管理、仓储管理等领域中有着广泛的应用。
4.蓝牙定位技术蓝牙定位技术是利用蓝牙信号进行物体定位的一种技术手段。
通过检测蓝牙信号的强度和方向,可以实现对物体的精确定位。
蓝牙定位技术在室内定位、室内导航等场景中具有较广泛的应用。
5.电子纹章技术电子纹章技术是一种通过使用微型芯片和无线通信技术对物体进行标记和追踪的技术。
通过将电子纹章附加到移动物体上,可以实现对物体的实时定位和追踪。
电子纹章技术在物流和供应链管理等领域中有着重要的应用。
三、移动物体跟踪与定位的应用场景1.智能交通系统通过移动物体跟踪与定位技术,可以实现对交通工具(如汽车、公交车等)的实时监测和追踪。
关于移动物体的定位技术研究地理定位、方位定位和无线定位这些名词今天被广泛地用来描述确定一个移动台(MS、也称定位节点)所在位置的能力。
位置一般包含了和MS有关的坐标,坐标可以是二维或三维的,通常包含了与MS所在位置的经度和纬度的有关信息,而确定这些位置信息的技术便是对移动物体的定位技术。
移动目标的定位技术主要可以划分为两大类:基于移动设备的方法和基于网络的方法。
前者主要是由移动设备根据当前和以前与它通信的参考基站信息,计算出自身的位置,其最典型的应用是在GPS系统中;而后者是网络根据其参考基站和移动设备通信的信息(时间和信号强度等),结合网络的拓扑结构计算出移动设备的位置,实现定位。
在RFID 应用中,出于功耗方面的考虑,电子标签不能成为定位的主动方,所以基本上都采用基于网络的方法。
无线定位技术最初是为了满足远程航海的导航等要求而产生的。
全球定位系统GPS的出现使得无线定位技术产生了质的飞跃,定位精度得到大幅度提高,精度可达10米以内。
无线定位系统的功能性体系结构必须具备两个功能单元:1)移动台(MS、也称定位节点)的位置估计,2)和网络共享某些属性的此位置估计信息。
定位系统测量来自移动终端的无线电波的有关参数,同时系统测量某些固定接收器或者某些固定发送器发送到移动接收器的无线电波参数。
因此有两种办法可以获得对MS的实际位置信息的估计:
①自我定位系统,即常被称为基于移动终端为中心的定位系统,MS
通过测量自己相对某个已知位置发送器的距离或者方向来确定自己的位置(例如GPS接收器)。
②远距离定位系统,即常被叫做基于网络的定位系统,它采用很多地理定位基站(GBS)一起来确定MS位置,可以通过分析接收信号的强度、信号相位以及到达时间等属性来确定MS的距离,至于MS的方向则可以通过接收信号的到达角来获得,最终系统根据每个接收器测量到的移动终端的距离或者方向来联合计算移动终端的位置。
无线定位技术是通过对接收到的无线电波的一些参数进行测量,根据特定的算法以判断出被测物体的位置,测量参数一般包括传输时间、幅度、相位和到达角等。
而定位精度取决于测量的方法。
蜂窝移动通信系统中的定位技术主要有:基于终端的定位技术和基于网络的定位技术。
基于终端的定位技术主要指移动终端计算出自己所处的位置,即自我/个人手机定位技术。
这种技术主要有GPS、辅助GPS(Assisted GPS)和增强型观察时间差E-OTD(Enhanced Observed Time Difference)等几种方法。
GPS:全球卫星定位系统GPS是70年代初美国出于军事目的开发的卫星导航定位系统,主要是利用几颗卫星的测量数据计算一个移动用户的位置,即经度、纬度和高度。
原始数据可以由终端处理,也可以送到网络侧处理。
一般用于车辆导航和手持设备。
GPS通过四个卫星定位,并采用基于到达时间(TOA)的机理。
基于网络的定位技术是指网络根据测量数据计算出移动终端所处的位置。
这种技术主要有CGI-TA、基于方向的定位技术(信号到达角AOA)、基于距离的定位技术(上行到达时间UL-TOA和到达时间差TDOA)
和基于指纹的定位技术等几种。
基于距离的定位技术:MS和接收器之间的距离的估计可以通过接收信号强度、UL-TOA以及TDOA技术获得。
TOA定位方法与E-OTD较为类似,差别在于UL-TOA由基站测量终端数据的到达时间。
该方法要求至少有三个基站(BS)参与测量,如果基站接收器与移动台之间的距离估计值为di,移动台可以被定位在以接收器为中心,半径为di的圆上。
每个基站增加一个位置测量单元LMU,LMU测量终端发送的接入突发脉冲或常规突发脉冲的到达时刻,LMU可以和BS结合在一起,也可分开放置。
由于每个BS的地理位置是已知的,因此可以利用球面三角算出MS位置。
TDOA测量的是移动用户发射信号到达不同BS 之间的传输时间差,而不是传输时间。
UL-TOA定位方法需要MS和参与定位的BS相互之间精确同步,而TDOA则不需要。
具体主要采用以下三种方法来实现:
① TOA方法:利用发射的信号在空气传播速度来确定发送器和接收器之间的距离。
这就是目前GPS接收器中所采用的稍做修改的TOA技术,当一个GBS检测一个信号时可以确定其绝对的TOA。
如果同时知道MS 发射信号的时间,则这两个信号的时间差可以用来估计信号从MS到GBS 经历的时间。
确定移动台的位置需要三次不同的测量。
TOA技术可以提供以移动台为中心的圆,或者以固定收发机为中心的圆。
②信号强度方法:如果MS发射的功率是已知的,则在GBS处测量RSS值可以根据已知的数学模型提供发送器和接收器之间距离估计,这样的数学模型描述了无线信号与距离有关的路径损耗特性。
但由于存在多径损耗,并且阴影衰落效应对此模型将造成较大的标准偏差。
③接收信号相位方法:收到信号的相位也可以用来作为定位参数,
通过用辅助的参考接收器测量载波的相位,差分GPS(DGPS)与标准的GPS相比,可以把定位精确度从20米提高到1米。
但信号相位的周期特性会导致相位模糊,而在DGPS里模糊的载波相位测量被用来对范围测量进行细调。
可以采用相位方法并结TOA/TDOA或者RSS方法来细调位置估计,同样多径效应导致相位测量时产生较大误差。
无线通信技术的成熟和发展,带动了新兴无线业务的出现,越来越多的应用都需要自动定位服务。
为解决自动定位的问题,基于卫星通信的全球定位系统(GPS)出现了,其良好的定位精度解决了很多军事和民用的实际问题。
但是,当需要定位的物体位于建筑物内部,如办公大楼、仓库、矿道内,其定位精度就明显下降了甚至无法进行工作。
因此,必须研究新的室内定位技术以弥补GPS的不足。
目前,常见的技术有红外技术、IEEE 802.11技术、超声波技术、以ZigBee/IEEE802.15.4为代表无线网络技术和RFID技术。
红外技术:Olivetti研究室(现在为AT&T Cambridge研究室)研制的基于红外技术的有源标签可以用于室内物体的定位,但是它要求物体必须和红外线阅读器必须成一条直线,且定位距离太近,因而限制了其继续发展。
IEEE 802.11:基于无线局域网的定位系统,在一定的区域内安装适量的无线基站,根据这些基站获得的待定位物体发送的信息(时间和强度),并结合基站所组成的拓扑结构,综合分析,从而确定物体的具体位置。
这类系统可以利用现有的无线局域网设备,仅需要增加相应的信息分析服务器以完成定位信息的分析。
超声波技术:Cricket Location Support System和Active Bat
location system是目前成功使用的两个系统,它们都利用了类似蝙蝠定位的原理,可以实现最高精度到9cm的定位。
但是这类系统的成本太高,无法大面积推广。
RFID:以SpotON系统为代表。
SpotON系统利用接收信号的方位和强度信息,建立三维空间模型,计算其位置信息。
SpotON的阅读设备之间没有中央控制,其系统尚不完备。
除上述技术外,围绕微雷达技术和UWB技术的研究也在进行中,但同时兼顾定位精度高和系统价格低的室内定位方案只有RFID,所以目前室内定位技术的研究都围绕着它展开。