定位技术有哪些
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海洋航行和定位技术的作用和应用有哪些一、导论海洋是人类生存和进步的重要基础,海洋航行和定位技术不仅对于船舶行驶、海洋资源勘探和管理,还对于国家安全和国际贸易等领域具有巨大的意义和作用。
本文将探讨海洋航行和定位技术在海洋工程、海洋资源开发、救援物资运输等方面的应用。
二、海洋航行技术1.全球导航卫星系统全球导航卫星系统(GNSS)是由一组卫星和地面控制站组成,可以向全球各地的GPS接收机提供准确的导航定位及时间信号。
通过GNSS,船舶可以实时确定自身位置、速度和方向,确保安全的海上航行。
此外,GNSS还可以提供数据传输和导轨监控等服务。
2.雷达技术雷达是一种利用电磁波探测物体的技术。
在海洋航行中,雷达可以探测海面上的船只、障碍物和天气情况,提供具有预测性的信息,为船舶航行提供参考和保障。
同时,雷达还可以应用于海洋勘探、救援等领域。
3.自动化导航系统自动化导航系统是一种可以自动控制船舶航向、速度和位置的系统。
它是航行安全的重要保障,可以减少人为操作失误,提高航行效率。
并且,自动化导航系统可以通过多种传感器进行信息采集,包括GNSS、雷达、声纳等,提供更加全面和准确的导航信息。
三、海洋定位技术1.声纳技术声纳技术是利用声波进行通信和探测的技术。
在海洋定位中,声纳可以探测海洋底部和海底设施情况,并进行制图和勘探。
同时,声纳还可以用于海洋救援、石油开采等领域。
2.卫星遥感技术卫星遥感技术是利用卫星传感器探测地球表面物质的特性和变化的技术。
在海洋定位中,通过卫星遥感可以获取海洋表面的温度、盐度、波浪、海流等多项海洋参数,为海洋资源开发、环境保护提供重要依据。
3.激光测距技术激光测距技术是利用激光束测量目标与激光仪之间距离的技术。
在海洋定位中,激光测距可以用于深度测量、地形测量和海岸线绘制,为船舶航行和海洋勘探提供重要支持。
四、海洋航行和定位技术的应用1.海洋工程海洋工程包括海洋石油开采、海洋水产养殖、海洋风电等领域。
道路营运中的车辆定位技术随着科技的不断发展和进步,人们的生活中普遍使用各种各样的移动设备和智能技术,其中车辆定位技术成为公共交通和境内大中型物流运输行业中,进一步提高运输效率和优化服务的重要技术之一。
在这篇文章中,我们将简要介绍道路营运中的车辆定位技术。
一、车辆定位技术有哪些种类?目前,车辆定位技术主要包括以下几种:1.全球卫星定位系统(GNSS):利用卫星卫星信号精确测量车辆的位置,从而实现对车辆位置、速度和方位角的精确定位。
2.蜂窝移动电话系统:通过基站网络把车辆的位置信息发送给服务器来定位车辆。
3. 惯性导航系统:通过惯性传感器和地球重力来确定车辆位置。
此外,还有一些其他的车辆定位技术,如AGPS(辅助全球定位系统)、DSRC(无线电短距离通信)、RTLS(实时定位系统)等,但这些技术应用更加专业和细分化。
二、车辆定位技术在道路营运中的应用道路货运行业的运输车辆按照装载方式和行驶路线不同而有其独特性,在运输过程中,车辆定位技术可以帮助实现以下目的:1.增强车辆安全:如果一个司机在路上遭遇紧急情况,他可以通过使用车辆定位技术,把自己的位置信息发送给相关部门或者服务提供商,以及时求助并得到救援。
2.提高运输效率:运输企业利用车辆定位技术,可以更加高效地安排、调度运输车辆,合理规划车辆的行驶路线、节约耗油、避免堵车等现象。
3.提供精确服务:通过车辆定位技术,消费者可以精确了解运输车辆的实时位置和运输情况,确保货物更加精准、及时、安全地到达指定地点。
三、车辆定位技术的发展趋势随着交通运输行业的快速发展,尤其是物流行业的蓬勃发展,车辆定位技术将得到进一步的应用和推广。
未来,车辆定位技术的发展将朝着以下几个方向发展:1.在车联网时代,车辆定位技术将与其他信息技术相结合,实现对车辆和道路设施的全面监测、管理和调度;2.基于智能交通、互联网等技术,车辆定位技术将能够更加智能化、全面化地应用于运输、可持续发展和安全生产等领域;3.发展定位技术的同时,还应该注意和加强安全和隐私保护。
机器人定位技术介绍前言随着传感技术、智能技术和计算技术等的不断提高,智能移动机器人一定能够在生产和生活中扮演人的角色。
那么移动机器人定位技术主要涉及到哪些呢?经总结目前移动机器人主要有这5大定位技术。
移动机器人超声波导航定位技术超声波导航定位的工作原理也与激光和红外类似,通常是由超声波传感器的发射探头发射出超声波,超声波在介质中遇到障碍物而返回到接收装置。
通过接收自身发射的超声波反射信号,根据超声波发出及回波接收时间差及传播速度,计算出传播距离S,就能得到障碍物到机器人的距离,即有公式:S=Tv/2式中,T—超声波发射和接收的时间差;v—超声波在介质中传播的波速。
当然,也有不少移动机器人导航定位技术中用到的是分开的发射和接收装置,在环境地图中布置多个接收装置,而在移动机器人上安装发射探头。
在移动机器人的导航定位中,因为超声波传感器自身的缺陷,如:镜面反射、有限的波束角等,给充分获得周边环境信息造成了困难,因此,通常采用多传感器组成的超声波传感系统,建立相应的环境模型,通过串行通信把传感器采集到的信息传递给移动机器人的控制系统,控制系统再根据采集的信号和建立的数学模型采取一定的算法进行对应数据处理便可以得到机器人的位置环境信息。
由于超声波传感器具有成本低廉、采集信息速率快、距离分辨率高等优点,长期以来被广泛地应用到移动机器人的导航定位中。
而且它采集环境信息时不需要复杂的图像配备技术,因此测距速度快、实时性好。
同时,超声波传感器也不易受到如天气条件、环境光照及障碍物阴影、表面粗糙度等外界环境条件的影响。
超声波进行导航定位已经被广泛应用到各种移动机器人的感知系统中。
移动机器人视觉导航定位技术在视觉导航定位系统中,目前国内外应用较多的是基于局部视觉的在机器人中安装车载摄像机的导航方式。
在这种导航方式中,控制设备和传感装置装载在机器人车体上,图像识别、路径规划等高层决策都由车载控制计算机完成。
视觉导航定位系统主要包括:摄像机(或CCD图像传感器)、视频信号数字化设备、基于DSP的快速信号处理器、计算机及其外设等。
轴上零件的轴向定位有哪些方法一、引言本文将探讨轴上零件的轴向定位方法。
在机械设计和制造中,轴向定位是一种常见的技术要求,它要求零件在轴上具有准确的位置和方向。
基于不同的工艺和要求,我们可以采用多种方法来实现轴向定位。
二、常见的轴向定位方法下面将介绍几种常见的轴向定位方法:1. 锥面配合锥面配合是一种常见的轴向定位方法,它通过两个零件的倾斜面的配合来实现轴向位置的确定。
例如,圆锥销与圆锥孔的配合就是一种常见的锥面配合方式。
它具有结构简单、装配方便、高精度等优点。
2. 锥销配合锥销配合是一种常用的轴向定位方法,它通过一根锥形零件将两个零件连接起来。
锥销的一端具有锥形,可以插入到锥孔中,通过锥形配合来实现轴向定位。
这种方式适用于对定位精度要求较高的情况,如精密机械设备。
3. 锁紧螺栓锁紧螺栓是一种常见的轴向定位方法,它通过螺栓的预紧力来实现零件的轴向定位。
在装配过程中,通过预加载螺栓,使其产生轴向力,从而实现零件的定位。
这种方式简单易行,但需要注意预紧力的控制,避免过度紧固导致零件变形。
4. 沉头螺钉沉头螺钉是一种常用的轴向定位方法,它通过螺钉的嵌入来实现轴向位置的确定。
通过在零件表面钻孔,然后将螺钉嵌入孔中,通过螺钉的头部与零件表面之间的嵌合,实现轴向位置的确定。
这种方式适用于对定位精度要求不高的情况,如一些结构简单的装配。
三、选择适当的轴向定位方法在实际应用中,选择适当的轴向定位方法需要考虑多个因素,例如装配精度要求、生产工艺、材料成本等。
以下是选择适当轴向定位方法的一些建议:1. 根据精度要求选择如果对轴向定位精度要求较高,可以考虑采用锥面配合或锥销配合。
锥面配合和锥销配合都具有较高的精度,能够实现较为准确的轴向定位。
2. 根据装配工艺选择在一些特殊的装配工艺中,可能需要考虑装配的便捷性和速度。
此时,可以选择锁紧螺栓或沉头螺钉等简单的装配方式,以提高装配效率。
3. 根据成本考虑在一些成本敏感的情况下,可以选择成本较低的轴向定位方法,如沉头螺钉。
定位的原理和应用有哪些原理定位是指确定物体或者人在空间中的具体位置的过程。
定位的原理主要包括以下几种:1.全球定位系统(GPS):通过接收来自卫星的信号,利用三角测量原理确定定位点的经纬度。
GPS是一种广泛应用于导航和地理信息系统的定位技术。
2.无线定位:利用无线电波信号的传播效果,通过测量无线信号到达目标节点的时间、方向或信号质量等信息,推算出目标的位置。
3.惯性导航:通过测量加速度和角速度来计算目标的运动轨迹。
惯性导航在航空、航天和军事等领域得到广泛应用,可以提供高精度的定位信息。
4.视觉定位:通过图像处理和计算机视觉技术,利用目标物体在图像中的特征和几何关系来进行定位。
视觉定位在无人驾驶、智能机器人等领域有着广泛的应用。
5.声音定位:通过测量声音在空气中传播的时间差、强度差等信息,推算出声源的位置。
声音定位在声纳、定向话筒等领域应用广泛。
应用定位技术在现代社会中有着广泛的应用,包括但不限于以下几个方面:1.导航系统:定位技术在导航系统中得到广泛应用,例如车载导航、航空导航、船舶导航等。
通过定位技术,人们可以更方便地确定自己的位置并找到目的地。
2.智能交通:定位技术可以帮助交通管理部门监控交通状况,实时调整交通流量,提高交通效率和减少拥堵。
同时,定位技术还可以为智能交通系统提供车辆定位、路径规划等功能。
3.物流管理:物流企业可以通过定位技术实时监控货物的运输情况,提高物流的运作效率。
同时,定位技术还可以提供货物追踪、配送路线优化等功能,帮助企业降低成本。
4.安防监控:定位技术可以帮助安防监控系统确定物体或者人的准确位置,提供实时的监控和定位信息。
在安防领域,定位技术被广泛应用于视频监控、入侵报警等系统。
5.无人驾驶:无人驾驶车辆需要通过定位技术确定自己的位置,并根据周围环境做出相应的驾驶决策。
定位技术为无人驾驶提供了精确的位置信息,是实现自动驾驶的重要技术之一。
6.精准农业:定位技术可以帮助农业生产者监测和管理农田,确定植物生长的状况和所需的施肥量。
定位技术的方法根据具体的定位机制,可以将现有的定位方法分为两类:基于测距的(Range-based)方法和不基于测距的(Range-free)方法[6]。
基于测距的定位机制需要测量未知节点与锚节点之间的距离或者角度信息,然后使用三边测量法、三角测量法或最大似然估计法计算未知节点的位置。
而不基于测距的定位机制无需距离或角度信息,或者不用直接测量这些信息,仅根据网络的连通性等信息实现节点的定位。
常用的定位方法是基于测距定位方法,在这种定位机制中需要先得到两个节点之间的距离或者角度信息,通常采用以下方法。
(1)信号强度测距法(2)到达时间及时间差测距法(3)时间差定位法(4)到达角定位法信号强度测距法(RSSI)已知发射功率,在接收节点测量接收功率,计算传播损耗,使用理论或经验的信号传播模型将传播损耗转化为距离。
例如,在自由空间中,距发射机d 处的天线接收到的信号强度由下面的公式给出:Pr(d )=PtGtGrλ2/(4π)2d 2L其中,Pt为发射机功率;Pr(d )是在距离d 处的接收功率;Gt、Gr分别是发射天线和接收天线的增益;d 是距离,单位为米;L为与传播无关的系统损耗因子;λ是波长,单位为米。
由公式可知,在自由空间中,接收机功率随发射机与接收机距离的平方衰减。
这样,通过测量接收信号的强度,再利用式(1)就能计算出收发节点间的大概距离。
得到锚节点与未知节点之间的距离信息后,采用三边测量法或最大似然估计法可计算出未知节点的位置。
三边计算的理论依据是,在三维空间中,知道了一个未知节点到三个以上锚节点的距离,就可以确定该点的坐标。
三边测量法在二维平面上用几何图形表示出来的意义是:当得到未知节点到一个锚节点的距离时,就可以确定此未知节点在以此锚节点为圆心、以距离为半径的圆上;得到未知节点到3个锚节点的距离时,3个圆的交点就是未知节点的位置。
然而,公式只是电磁波在理想的自由空间中传播的数学模型,实际应用中的情况要复杂的多,尤其是在分布密集的无线传感器网络中。
常见定位技术有哪些?WiFi定位原理是什么常见定位技术及其定位原理解析⽬前常⽤的定位⽅式有:GPS定位、wifi定位、RFID/⼆维码等标签识别定位、蓝⽛定位、基站定位、IP定位、声波定位、场景识别定位。
技术上可以采取以下⼀种或多种混合。
关于GPS定位:常见的GPS定位的原理可以简单这样理解:由24颗⼯作卫星组成,使得在全球任何地⽅、任何时间都可观测到4颗以上的卫星,测量出已知位置的卫星到⽤户接收机之间的距离,然后综合多颗卫星的数据就可知道接收机的具体位置。
在整个天空范围内寻找卫星是很低效的,因此通过GPS 进⾏定位时,第⼀次启动可能需要数分钟的时间。
这也是为啥我们在使⽤地图的时候经常会出现先出现⼀个⼤的圈,之后才会精确到某⼀个点的原因。
不过,如果我们在进⾏定位之前能够事先知道我们的粗略位置(⽐如你选择的城市),查找卫星的速度就可以⼤⼤缩短。
GPS系统使⽤的伪码⼀共有两种,分别是民⽤的C/A码和军⽤的P(Y)码。
民⽤精度约为10⽶,军⽤精度约为1⽶。
GPS的优点在于⽆辐射,但是穿透⼒很弱,⽆法穿透钢筋⽔泥。
通常要在室外看得到天的状态下才⾏。
信号被遮挡或者削减时,GPS 定位会出现漂移,在室内或者较为封闭的空间⽆法使⽤。
室内定位⽆法依靠GPS卫星,如果要实现定位的定位,可以使⽤WLAN和RFID来实现。
关于WiFi AP定位:设备侦听附近都有哪些AP热点(主动扫描)以及AP主动发射探针包给设备(被动扫描),每个AP热点将终端的信号强度信息发送给⽹络上的定位服务端。
服务器根据这些信息,查询每个AP热点在数据库⾥记录的坐标,然后进⾏运算,就能知道客户端的具体位置了。
⼀次成功的定位需要⼏个先决条件:客户端打开了WIFI功能;终端扫描到的AP热点数量在3个以上;侦听到的AP热点的坐标在地图数据库⾥有。
1.室内AP基站不断发送beacon⼴播报⽂2.WiFi终端设备收到beacon⼴播报⽂后,AP测量出RSSI信号强度,并通过算法测算出距离该AP基站的距离。
室内定位技术有哪些
室内定位是指在室内环境中实现位置定位,主要采用无线通讯、基站定位、惯导定位等多种技术集成形成一套室内位置定位体系,从而实现人员、物体等在室内空间中的位置监控。
室内位置感知可以支持许多应用场景,并且正在改变移动设备的传统使用模式。
举一些应用的例子,用户可以寻找特定的餐馆或在商店里寻找某个商品,从附近商场里的商户得到优惠信息,在办公室里找到同事,在机场或火车站找登机口/站台或其它设施,在博物馆里更有效地了解展品信息和观看展览,医院确定医护人员或医疗设备的位置,消防员在起火大厦里的定位等等。
想像这样的场景,当我们到会议室开会,手机会自动开启静音模式,我们逛商场看到一件感兴趣的商品可是还在犹豫时,拍下照片并自动给照片打上位置标签,等下次决定要买时手机帮我们导航到该商品的位置。
这些都会给我们日常的生活和工作,以及在紧急情况下带来方便。
1.超声波技术
超声波定位目前大多数采用反射式测距法。
系统由一个主测距器和若干个电子标签组成,主测距器可放置于移动机器人本体上,各个电子标签放置于室内空间的固定位置。
定位过程如下:先由上位机发送同频率的信号给各个电子标签,电子标签接收到后又反射传输给主测距器,从而可以确定各。
卫星定位技术的原理及其应用在现代社会,卫星定位技术已经广泛应用于各个领域,比如交通、航空、军事、地质勘探等。
那么,卫星定位技术到底是什么?它的原理是什么?在哪些方面有着重要的应用呢?一、卫星定位技术的原理卫星定位技术的原理是基于卫星与接收器之间的距离进行测量,从而确定接收器的位置。
具体来说,卫星通过自身的精密测量设备发射信号,接收器接收到信号后,通过计算信号来回传播的时间和信号的传播速度,从而转化为连续时间的距离测量。
通过同时接收多颗卫星的信号,并与卫星位置和时间精确对应,就可以确定接收器的位置坐标。
二、卫星定位技术的应用1. 地理导航卫星定位技术最为人所熟知的应该是地理导航。
通过GPS导航设备,我们可以在任何时候、任何地点了解自己的位置信息,寻找最近的银行、餐厅、酒店等。
此外,GPS还能帮助司机规划最短路线、避开拥堵路段。
2. 地质勘探卫星定位技术在地质勘探中有着很重要的应用。
传统地质勘探需要进行大量的野外调查和人工勘测,费时费力。
而利用卫星定位技术,可以进行遥感探测,通过卫星图像与地面数据的对比,可以大大简化勘探流程,同时提高勘探效率和准确性。
3. 应急救援在灾难事件中,卫星定位技术可以帮助救援人员准确找到幸存者的位置。
例如,在地震、山体滑坡等自然灾害中,通过卫星定位技术可以定位被困者的位置,以便及时救援。
4. 航空航天航空航天是卫星定位技术最早的应用之一。
在飞机、火箭飞行过程中,通过卫星定位技术可以精确确定飞行器的位置和速度,同时还能提供天气、地形等信息,保障飞行器的安全。
总之,卫星定位技术已经成为了现代社会中不可或缺的一部分,它的应用范围广泛,对人类的生产生活、国家的安全防卫等方面都有着不可替代的作用。
物联网中十大定位技术全面解析早在15世纪,当人类开始探索海洋的时候,定位技术也随之催生。
当时的定位方法十分粗糙,就是是运用航海图和星象图以确定自己的位置。
随着社会的进步和科技的发展,定位技术在技术手段、定位精度、可用性等方面均取得质的飞越,并且逐步从航海、航天、航空、测绘、军事、自然灾害预防等“高大上”的领域逐步渗透社会生活的方方面面,成为人们日常中不可或缺的重要应用——比如人员搜寻、位置查找、交通管理、车辆导航与路线规划等等……总体来说,定位可以按照使用场景的不同划分为室内定位和室外定位两大类,因为场景不同,需求也就不同,所以分别采用的定位技术也不尽相同。
成熟的室外定位技术目前应用于室外定位的主流技术主要有卫星定位和基站定位两种。
下面随着物理网解决方案供应商云里物里一起来看下。
1.卫星定位卫星定位即是通过接收卫星提供的经纬度坐标信号来进行定位,卫星定位系统主要有:美国全球定位系(GPS)、俄罗斯格洛纳斯(GLONASS)、欧洲伽利略(GALILEO)系统、中国北斗卫星导航系统,其中GPS系统是现阶段应用最为广泛、技术最为成熟的卫星定位技术。
GPS全球卫星定位系统由三部分组成:空间部分、地面控制部分、用户设备部分。
空间部分是由24颗工作卫星组成,它们均匀分布在6个轨道面上(每个轨道面4颗),卫星的分布使得在全球任何地方、任何时间都可观测到4颗以上的卫星,并能保持良好定位解算精度的几何图象;控制部分主要由监测站、主控站、备用主控站、信息注入站构成,主要负责GPS卫星阵的管理控制;用户设备部分主要是GPS接收机,主要功能是接收GPS卫星发射的信号,获得定位信息和观测量,经数据处理实现定位。
GPS的定位原理说白了就是通过四颗已知位置的卫星来确定GPS接收器的位置。
要达到这一目的,卫星的位置可以根据星载时钟所记录的时间在卫星星历中查出。
而用户到卫星的距离则通过纪录卫星信号传播到用户所经历的时间,再将其乘以光速得到(由于大气层电离层的干扰,这一距离并不是用户与卫星之间的真实距离,而是伪距)。
目前常用的定位方式有:GPS定位、基站定位、wifi定位、IP定位、RFID/二维码等标签识别定位、蓝牙定位、声波定位、场景识别定位。
技术上可以采取以下一种或多种混合。
关于GPS与A-GPS定位:常见的GPS定位的原理可以简单这样理解:由24颗工作卫星组成,使得在全球任何地方、任何时间都可观测到4颗以上的卫星, 测量出已知位置的卫星到用户接收机之间的距离,然后综合多颗卫星的数据就可知道接收机的具体位置。
在整个天空范围内寻找卫星是很低效的,因此通过 GPS 进行定位时,第一次启动可能需要数分钟的时间。
这也是为啥我们在使用地图的时候经常会出现先出现一个大的圈,之后才会精确到某一个点的原因。
不过,如果我们在进行定位之前能够事先知道我们的粗略位置,查找卫星的速度就可以大大缩短。
GPS系统使用的伪码一共有两种,分别是民用的C/A码和军用的P(Y)码。
民用精度约为10米,军用精度约为1米。
GPS的优点在于无辐射,但是穿透力很弱,无法穿透钢筋水泥。
通常要在室外看得到天的状态下才行。
信号被遮挡或者削减时,GPS定位会出现漂移,在室内或者较为封闭的空间无法使用。
正是由于GPS的这种缺点,所以经常需要辅助定位系统帮助完成定位,就是我们说的A-GPS。
例如 iPhone 就使用了 A-GPS,即基站或 WiFi AP 初步定位后,根据机器内存储的 GPS 卫星表来快速寻星,然后进行 GPS 定位。
例如在民用的车载导航设备领域,目前比较成熟的是 GPS + 加速度传感器补正算法定位。
在日本的车载导航市场是由 Sony 的便携式车载导航系统 Nav-U1 首先引入量产。
例如在增加了三轴陀螺仪的iphone4里可以利用三轴陀螺仪来辅助完成定位,具体可以参见这篇文章的介绍,不过三轴陀螺仪定位的误差会随着时间逐渐积累。
关于基站定位(cell ID定位):小区识别码(Cell ID)通过识别网络中哪一个小区传输用户呼叫并将该信息翻译成纬度和经度来确定用户位置。
常用的定位技术有哪些
国内目前有GPS定位、北斗卫星定位、基站定位、wifi定位和蓝牙定位。
1、GPS定位
GPS定位是最常见的定位技术,在生活中随处可见,如手机中百度地图、高德地图;汽车常见的导航地图都是应用了GPS定位技术。
2、北斗卫星定位
北斗卫星定位是中国自主研发的,利用地球同步卫星为用户提供全天候、区域性的卫星定位系统。
它能快速确定目标或者用户所处地理位置,向用户及主管部门提供导航信息。
北斗卫星导航系统在2008年的汶川地震抗震救灾中发挥了重要作用。
在当地通信设施严重受损的情况下,通过北斗卫星系统实现各点位各部门之间的联络,精确判定各路救灾部队的位置,以便根据灾情及时下达新的救援任务。
现阶段北斗卫星应用于民事的比较少,而市面上也可以看到有北斗手机和北斗汽车导航。
3、基站定位。
物联网有哪几种定位技术万物互联的时代也是数据为王的时代,然而在很多时候,没有对应的位置信息就意味着数据是“杂乱无章”的,可利用的价值就会大大降低。
随着物联网行业这两年的蓬勃发展,定位技术在各种物联网应用场景的需求也大大提升,以下就为大家介绍几种室内外的定位技术。
1、射频识别室内定位技术射频识别室内定位技术利用射频方式,固定天线把无线电信号调成电磁场,附着于物品的标签经过磁场后生成感应电流把数据传送出去,以多对双向通信交换数据以达到识别和三角定位的目的。
射频识别室内定位技术作用距离很近,但它可以在几毫秒内得到厘米级定位精度的信息,且由于电磁场非视距等优点,传输范围很大,而且标识的体积比较小,造价比较低。
但其不具有通信能力,抗干扰能力较差,不便于整合到其他系统之中,且用户的安全隐私保障和国际标准化都不够完善。
射频识别室内定位已经被仓库、工厂、商场广泛使用在货物、商品流转定位上。
2、Wi-Fi室内定位技术Wi-Fi定位技术有两种,一种是通过移动设备和三个无线网络接入点的无线信号强度,通过差分算法,来比较精准地对人和车辆的进行三角定位。
另一种是事先记录巨量的确定位置点的信号强度,通过用新加入的设备的信号强度对比拥有巨量数据的数据库,来确定位置。
Wi-Fi定位可以在广泛的应用领域内实现复杂的大范围定位、监测和追踪任务,总精度比较高,但是用于室内定位的精度只能达到2米左右,无法做到精准定位。
由于Wi-Fi路由器和移动终端的普及,使得定位系统可以与其他客户共享网络,硬件成本很低,而且Wi-Fi 的定位系统可以降低了射频(RF)干扰可能性。
Wi-Fi定位适用于对人或者车的定位导航,可以于医疗机构、主题公园、工厂、商场等各种需要定位导航的场合。
3、超宽带(UWB)定位技术超宽带技术是近年来新兴一项全新的、与传统通信技术有极大差异的通信无线新技术。
它不需要使用传统通信体制中的载波,而是通过发送和接收具有纳秒或微秒级以下的极窄脉冲来传输数据,从而具有3.1~10.6GHz量级的带宽。
定位技术有哪几种国内常规定位技术有Wifi定位、RFID定位、Zigbee定位等几种方式,下面我们将详细分析这几种定位原理、优缺点以供贵单位参考:1 WIFI定位1)WiFi定位原理Zigbee、WiFi定位都采用测算节点(读写器或者AP、电子标签)之间链接信号强度(RSSI)的方法,利用无线信号空间传输衰减模型估算出节点间传输的距离;空间自由传输模型的RSSI衰减估算公式如下:Lss=32.44+10klgd+10klgf,其中d为节点距离(单位为Km),f为频率,单位为MHZ;k 为路径衰减因子(多径绕射、障碍物等)。
在d不变的情况下,k的值越大意味着RSSI值衰减越严重。
2)WiFi定位优势a)Wifi标准解决方案的整个定位系统都采用基于802.11a/b/g/n等标准硬件,因此能够最好地利用已有的基础网络,在已有wifi覆盖网络中安装部署方便、费用低廉;b)经济扩展功能强,因为整个WIFI定位系统都与其它客户共享网络,因此有效的降低了另外安装无线网络的必要性,因此用户可以先小范围部署然后再随着接入点增多扩展更多的定位运用;3)WiFi定位劣势a)功耗大,采用纽扣式锂电池3032 550毫安,按照标签每秒钟发送一次信号,工作寿命不超过2个月;大规模的部署将会给售后服务带来很大的麻烦。
b)雨雪、障碍物等都会影响路径衰减因子,导致标签信号到达每个AP的RSSI值不同而导致定位误差增大;c)采集数据工作量较大,而且为达到较高的精度,固定点AP的位置测算设置比较复杂;2 半有源RFID定位(仁微专有定位技术)1)半有源RFID定位组成半有源RFID定位系统组成:低频激活器、电子标签、阅读器、定位软件;低频激活器利用125K低频触发技术及低频信号界线明显的优势实现位置跟踪;电子标签具有全球惟一的ID号码并按照事先预定时间向外发送电子载波(包含标签ID、激活器ID、RSSI场强值、电量状态等);读写器实时接收电子标签发出的载波信号并将载波信号传输到后台管理系统。
定位技术有哪些一.古代的定位方式古代的定位方法,第一是利用星象。
东晋僧人法显在访问印度乘船回国时曾记述:“大海弥漫无边,不识东西,唯望日、月、星宿而进”。
到了元、明时期天文定位技术有很大发展。
当时采用观测恒星高度来确定地理纬度的方法,叫做“牵星术”,所用的测量工具,叫做牵星板。
根据牵星板测定的垂向高度和牵绳的长度,即可换算出北极星高度角,它近似等于该地的地理纬度。
郑和率领的船队在航行中就是采用“往返牵星为记”来导航的。
在航行中,他们还绘制了著名的《郑和航海图》。
我国的航海图虽然宋代就已应用,但多只是以近海为主,不能满足大船队的远航需要。
郑和与他的助手王景弘依据多次航行所得的海域和陆地知识,制成了远航图册,名为“自宝船厂开船从龙江关出水直抵外国诸蕃国”,后人称之为“郑和航海图”。
该图以南京为起点,最远达非洲东岸的图作蒙巴萨。
全图包括亚非两洲,地名50O多个,其中我国地名占200多个,其余皆为亚洲诸国地名。
所有图幅都采用“写景”画法表示海岛,形象生动,直观易读。
在许多关键的地方还标注“牵星”数据,有的还注有一地到另一地的“更”数,以“更”来计量航海距离等。
可以说,郑和航海图是我国古代地图史上真正的航海图。
司南是我国春秋战国时代发明的一种最早的指示南北方向的指南器,还不是指南针。
早在两千多年前汉(公元前206-公元220年),中国人就发现山上的一种石头具有吸铁的神奇特性,并发现一种长条的石头能指南北,他们管这种石头叫做磁石。
古代的能工巧匠把磁石打磨凿雕成一个勺形,放在青铜制成的光滑如镜的底盘上,再铸上方向性的刻纹。
这个磁勺在底盘上停止转动时,勺柄指的方向就是正南,勺口指的方向就是正北,这就是我国祖先发明的世界上最早的指示方向的仪器,叫做司南。
司南的“司”就是“指”的意思。
根据春秋战国时期的《韩非子》书中和东汉时期思想家王充写的《论衡》书中的记载,以及现代科学考石学家的考证和所制的司南模型,说明司南是利用天然磁石(古代称慈石,用慈爱来描述磁石吸铁现象)制成汤勺形,由其勺柄指示南方。
定位技术有哪些一.古代的定位方式古代的定位方法,第一是利用星象。
东晋僧人法显在访问印度乘船回国时曾记述:“大海弥漫无边,不识东西,唯望日、月、星宿而进”。
到了元、明时期天文定位技术有很大发展。
当时采用观测恒星高度来确定地理纬度的方法,叫做“牵星术”,所用的测量工具,叫做牵星板。
根据牵星板测定的垂向高度和牵绳的长度,即可换算出北极星高度角,它近似等于该地的地理纬度。
郑和率领的船队在航行中就是采用“往返牵星为记”来导航的。
在航行中,他们还绘制了著名的《郑和航海图》。
我国的航海图虽然宋代就已应用,但多只是以近海为主,不能满足大船队的远航需要。
郑和与他的助手王景弘依据多次航行所得的海域和陆地知识,制成了远航图册,名为“自宝船厂开船从龙江关出水直抵外国诸蕃国”,后人称之为“郑和航海图”。
该图以南京为起点,最远达非洲东岸的图作蒙巴萨。
全图包括亚非两洲,地名50O多个,其中我国地名占200多个,其余皆为亚洲诸国地名。
所有图幅都采用“写景”画法表示海岛,形象生动,直观易读。
在许多关键的地方还标注“牵星”数据,有的还注有一地到另一地的“更”数,以“更”来计量航海距离等。
可以说,郑和航海图是我国古代地图史上真正的航海图。
司南是我国春秋战国时代发明的一种最早的指示南北方向的指南器,还不是指南针。
早在两千多年前汉(公元前206-公元220年),中国人就发现山上的一种石头具有吸铁的神奇特性,并发现一种长条的石头能指南北,他们管这种石头叫做磁石。
古代的能工巧匠把磁石打磨凿雕成一个勺形,放在青铜制成的光滑如镜的底盘上,再铸上方向性的刻纹。
这个磁勺在底盘上停止转动时,勺柄指的方向就是正南,勺口指的方向就是正北,这就是我国祖先发明的世界上最早的指示方向的仪器,叫做司南。
司南的“司”就是“指”的意思。
根据春秋战国时期的《韩非子》书中和东汉时期思想家王充写的《论衡》书中的记载,以及现代科学考石学家的考证和所制的司南模型,说明司南是利用天然磁石(古代称慈石,用慈爱来描述磁石吸铁现象)制成汤勺形,由其勺柄指示南方。
而在春秋战国时期的《管子》书中和《山海经》书中便有了关于慈石的记载,而在这一时期的《鬼谷子》书中和《吕氏春秋》书中还进一步有了慈石吸铁的记载。
这可以说是古代最早的磁指南器,现在北京的中国历史博物馆和其他地方的许多博物馆都有司南的模型展出。
这里要指出关于指南车的问题,历史上传说黄帝(约公元前47世纪)和西周周公(约公元前21世纪)曾制造和使用指南车,但是经过后来的文献考证和模型制作试验,都已证明指南车与指南针没有关系,汉代以后的指南车是依靠机械结构,而不是依靠磁性指南的。
现在北京的中国历史博物馆中也有指南车的模型。
二.定位技术的发展早在15世纪,人类开始探索海洋的时候,定位技术也随之催生。
主要的定位方法是运用当时的航海图和星象图,确定自己的位子。
随着社会和科技的不断发展,对导航定位的需求已不仅仅局限于传统的航海、航空、航天和测绘领域。
GPS作为常见的导航定位系统已经逐渐进入社会的各个角落。
尤其在军事领域,对导航定位提出了更高的要求。
导航定位的方法从早期的陆基无线电导航系统到现在常用的卫星导航系统,经历了80多年的发展,从少数的几种精度差、设备较庞大的陆基系统到现在多种导航定位手段共存,设备日趋小型化的发展阶段,在技术手段、导航定位精度、可用性等方面均取得质的飞越。
2.1陆基无线电导航系统2.1.1 第一次世界大战期间陆基无线电导航系统是从20世纪20年代第一次世界大战期间开始发展起来的。
首先是应用在航海,逐渐扩展到航空领域。
其技术手段主要是采用无线电信标。
舰船和飞机接受信标的发射信号,通过方向图调制测出与信标的方位,从而确定自身的航向。
这时的导航主要侧重是侧向,定位能力比较差。
2.1.2 第二次世界大战及战后时期第二次世界大战及后期,无线电导航定位系统飞速发展,出现了许多新的系统,并在不断发展,到目前大多系统仍在广泛使用。
这其中主要有罗兰-A(Loran-A)、罗兰-C(Loran-C)、台卡(Decca-A)、奥米伽系统、伏尔/测距器(DME)和塔康(Tacan)等。
(1)罗兰-A和罗兰-C罗兰-A和罗兰-C的基本原理是发射脉冲信号,利用双曲线交会定位,20世纪50年代末产生的罗兰-C在罗兰-A的基础上,对发射信号进行了改进,使得用户可以得到几百米量级的定位精度和微妙级的授时精度。
目前各国已建成近100个发射台站,但仍不能覆盖全球。
(2)台卡和奥米伽台卡也是一种双曲线,主要针对欧洲的海上用户。
其精度和覆盖范围均不如罗兰-C。
随着罗兰-C西北欧台链的建成,其永华逐渐减少。
奥米伽是针对以上几种系统存在的不能覆盖全球的问题而由美国在20世纪50年代中期研制的。
采用低频连续波发射(10—14KHz),双曲线定位。
缺点是定位精度低、有多值性、数据率低和设备昂贵等。
随着卫星导航定位系统的使用,奥米伽已于1997年关闭。
(3)伏尔+测距器(DME)该系统主要针对航空用户研制。
本质仍是一种甚高频全向信标,只能给飞机指示方位。
所以,在1949年又将测距器纳入了系统中。
测距器与伏尔信标置于一地,采用询问和应答的方式,能够为110架左右飞机提供距离测量的服务。
(4)塔康(Tacan)工作在L频段,采用脉冲体制,同时提供方位和距离坐标,具有设备小的优点,在航空导航欧较为广泛的应用。
2.2自主式导航路基导航定位系统虽然具有价格低、可靠新高等优点,但它依赖于电磁波在空中的传播,系统的生存能力、抗干扰能力和抗欺骗能力较为薄弱。
因此,自主导航也逐渐得到了发展。
主要有惯性导航和多普勒导航两种。
2.2.1惯性导航惯性导航系统(INS)是一种推算导航,20世纪60年代开始投入使用。
是以惯性测量器件——陀螺为中心,通过测量载体的三维加速度。
积分测速和测距,然后根据起点坐标推算载体当前坐标的一种定位方法。
其优点是完全自主导航,缺点是精度随着距离和时间的推移逐渐降低,往往需要定期校准。
目前惯性导航系统一般都和卫星导航系统结合使用,利用卫星导航系统为其提供校准坐标。
2.2.2多普勒导航20世纪50年代开始发展,利用机载多普勒雷达探测地面,测出飞机的三维速度,进行推算导航。
与惯性导航的区别是使用机载雷达完成载体的实时三维速度测量。
相同之处是:由于雷达存在测量误差,所以其定位误差随时间的累积逐渐扩大。
三.现代定位技术的发展随着数据业务和多媒体业务的快速增加,人们对定位与导航的需求日益增大,尤其在复杂的室内环境,如机场大厅、展厅、仓库、超市、图书馆、地下停车场、矿井等环境中,常常需要确定移动终端或其持有者、设施与物品在室内的位置信息。
但是受定位时间、定位精度以及复杂室内环境等条件的限制,比较完善的定位技术目前还无法很好地利用。
因此,专家学者提出了许多定位技术解决方案,如A-GPS定位技术、超声波定位技术、蓝牙技术、红外线技术、射频识别技术、超宽带技术、无线局域网络、光跟踪定位技术,以及图像分析、信标定位、计算机视觉定位技术等等。
这些定位技术从总体上可归纳为几类,即GNSS技术(如伪卫星等),无线定位技术(无线通信信号、射频无线标签、超声波、光跟踪、无线传感器定位技术等),其它定位技术(计算机视觉、航位推算等),以及GNSS和无线定位组合的定位技术(A-GPS或A-GNSS)。
3.1 GPS与A-GPS定位常见的GPS定位的原理可以简单这样理解:由24颗工作卫星组成,使得在全球任何地方、任何时间都可观测到4颗以上的卫星,测量出已知位置的卫星到用户接收机之间的距离,然后综合多颗卫星的数据就可知道接收机的具体位置。
在整个天空范围内寻找卫星是很低效的,因此通过 GPS 进行定位时,第一次启动可能需要数分钟的时间。
这也是为啥我们在使用地图的时候经常会出现先出现一个大的圈,之后才会精确到某一个点的原因。
不过,如果我们在进行定位之前能够事先知道我们的粗略位置,查找卫星的速度就可以大大缩短。
GPS系统使用的伪码一共有两种,分别是民用的C/A码和军用的P(Y)码。
民用精度约为10米,军用精度约为1米。
GPS的优点在于无辐射,但是穿透力很弱,无法穿透钢筋水泥。
通常要在室外看得到天的状态下才行。
信号被遮挡或者削减时,GPS定位会出现漂移,在室内或者较为封闭的空间无法使用。
正是由于GPS的这种缺点,所以经常需要辅助定位系统帮助完成定位,就是我们说的A-GPS。
例如iPhone就使用了A-GPS,即基站或WiFi AP 初步定位后,根据机器内存储的GPS卫星表来快速寻星,然后进行GPS定位。
例如在民用的车载导航设备领域,目前比较成熟的是GPS+加速度传感器补正算法定位。
3.2基站定位(cell ID定位)小区识别码(Cell ID)通过识别网络中哪一个小区传输用户呼叫并将该信息翻译成纬度和经度来确定用户位置。
Cell ID实现定位的基本原理:即无线网络上报终端所处的小区号(根据服务的基站来估计),位置业务平台把小区号翻译成经纬度坐标。
基本定位流程:设备先从基站获得当前位置(Cell ID)。
(第一次定位——>设备通过网络将位置传送给agps位置服务器——>Agps服务器根据位置查询区域内当前可用的卫星信息,并返回设备。
——>设备中的GPS接收器根据可用卫星,快速查找可用的GPS卫星,并返回GPS定位信息。
3.3 Wifi定位无线局域网络(WLAN)是一种全新的信息获取平台,可以在广泛的应用领域内实现复杂的大范围定位、监测和追踪任务,而网络节点自身定位是大多数应用的基础和前提。
当前比较流行的Wi-Fi定位是无线局域网络系列标准之IEEE802.11的一种定位解决方案。
该系统采用经验测试和信号传播模型相结合的方式,易于安装,需要很少基站,能采用相同的底层无线网络结构,系统总精度高。
设备只要侦听一下附近都有哪些热点,检测一下每个热点的信号强弱,然后把这些信息发送给网络上的服务端。
服务器根据这些信息,查询每个热点在数据库里记录的坐标,然后进行运算,就能知道客户端的具体位置了。
一次成功的定位需要两个先决条件:第一,客户端能上网;第二,侦听到的热点的坐标在数据库里有相关记录。
芬兰的Ekahau公司开发了能够利用Wifi进行室内定位的软件。
Wifi绘图的精确度大约在1米至20米的范围内,总体而言,它比蜂窝网络三角测量定位方法更精确。
但是,如果定位的测算仅仅依赖于哪个Wi-Fi的接入点最近,而不是依赖于合成的信号强度图,那么在楼层定位上很容易出错。
目前,它应用于小范围的室内定位,成本较低。
但无论是用于室内还是室外定位,Wi-Fi收发器都只能覆盖半径90米以内的区域,而且很容易受到其他信号的干扰,从而影响其精度,定位器的能耗也较高3.4 FRID、二维码定位射频识别技术利用射频方式进行非接触式双向通信交换数据以达到识别和定位的目的。