检索结果-内蒙古大学图书馆

农业机械学报 2024年第7期55卷 27-36,110页

作者：解开婷张兆国王法安朱时亮许熙晨张炅昊昆明理工大学机电工程学院昆明650500 昆明理工大学现代农业工程学院昆明650500

针对室内全球导航卫星系统(Global navigation satellite system,GNSS)信号受遮挡时,农用车辆协同定位精度低、稳定性差、信号丢包等问题,本文开展面向超宽带(Ultra-wideband,UWB)调频技术的室内外农用车辆协同定位算法研究。首先,搭建... 详细信息

针对室内全球导航卫星系统(Global navigation satellite system,GNSS)信号受遮挡时,农用车辆协同定位精度低、稳定性差、信号丢包等问题,本文开展面向超宽带(Ultra-wideband,UWB)调频技术的室内外农用车辆协同定位算法研究。首先,搭建三基站多边测距定位模型,实现主基站绝对位置标定以及辅助基站绝对位置坐标的变换求解;其次,提出全质心加权最小二乘的高速双边双向(Weighted least squares high double sided two-way ranging,WLS-HDS-TWR)农机协同定位算法,基于泰勒级数展开的WLS估计算法,求解主车位置。同时,提出面向室内环境的多状态基站组合的UWB定位模块布设模式,并验证其可行性;通过飞行时间法(Time of flight,TOF)获取主从车距离信息,融合GNSS标定位置信息、主车坐标信息以及测距信息,实现主从车协同定位。最后,基于Prescan/Simulink搭建联合仿真平台,验证提出算法的可靠性;通过农用履带车辆开展室内及室外协同定位实车试验,试验结果表明:全质心WLS-HDS-TWR协同定位算法可有效解决室内GNSS信号缺失问题,室内环境下,定位精度较HDS-TWR及全质心LS-HDS-TWR算法分别提高26.98%和22.03%,满足智能农机协同定位作业需求。

关键词：农业机械协同定位算法超宽带 WLS-HDS-TWR 多边测距

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一种基于非视距误差补偿的协同定位算法

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北京航空航天大学学报 2017年第7期43卷 1426-1432页

作者：张然宋来亮冉龙俊北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院北京100083

非视距(NLOS)误差对超宽带(UWB)室内定位技术的定位精度有很大影响。针对此问题,根据NLOS环境下附加时延和由信道决定的均方根时延扩展的联合统计特性,估计NLOS误差的均值和方差,对定位算法测量值和系统测量误差协方差进行修正,并采用... 详细信息

非视距(NLOS)误差对超宽带(UWB)室内定位技术的定位精度有很大影响。针对此问题,根据NLOS环境下附加时延和由信道决定的均方根时延扩展的联合统计特性,估计NLOS误差的均值和方差,对定位算法测量值和系统测量误差协方差进行修正,并采用时变权重的粒子群算法与Chan算法相结合的协同定位算法进行定位计算,具有良好的全局搜索与局部搜索最优解的能力。仿真结果表明,在NLOS环境下,相比于单一算法,协同算法定位精度提高30%左右,在一定程度上抑制了NLOS误差的影响,满足室内定位的要求。

关键词：超宽带室内定位非视距误差 Chan算法粒子群算法协同定位算法

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用于无线传感器网络的节点间协同定位算法的设计

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传感技术学报 2015年第5期28卷 709-716页

作者：王明孟赟李竞应可珍陈庆章宁波大红鹰学院信息工程学院浙江宁波315175 杭州华三通信技术有限公司杭州310053 浙江工业大学计算机学院杭州310023 浙江财经大学东方学院浙江海宁314408

给出一种无线传感器网络中无锚节点情况下的节点间相互协同定位的算法。它首先将节点进行分簇,把角度测量和距离测量结合起来,通过方位协同,逐步对同步中的节点进行方位调整和坐标调整,从而计算出所有节点的相对坐标。仿真结果表明,在... 详细信息

给出一种无线传感器网络中无锚节点情况下的节点间相互协同定位的算法。它首先将节点进行分簇,把角度测量和距离测量结合起来,通过方位协同,逐步对同步中的节点进行方位调整和坐标调整,从而计算出所有节点的相对坐标。仿真结果表明,在节点随机分布的情况下,该算法比起业界公认的聚类SPA算法在网络覆盖率、定位误差率和通信开销3个方面都有更好的表现。

关键词：无线传感器网络协同定位算法无锚节点定位节点分簇

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多个体协同定位算法研究

多个体协同定位算法研究

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作者：刘智上海交通大学

学位级别：硕士

近年来,随着智能机器人,无人机,无人车等智能系统领域的发展,对自身的精确定位需求也越来越高。针对传统的单一智能个体使用组合多传感器或提高传感器的精度来提高定位精度方法效率低下的问题,本文提出了协同定位算法。通过使用搭载传... 详细信息

近年来,随着智能机器人,无人机,无人车等智能系统领域的发展,对自身的精确定位需求也越来越高。针对传统的单一智能个体使用组合多传感器或提高传感器的精度来提高定位精度方法效率低下的问题,本文提出了协同定位算法。通过使用搭载传统组合定位算法的智能群体进行协同通讯,获得彼此定位数据通过联邦滤波结构对定位结果进行优化。最终达到提高单个智能个体的定位精度和抗干扰能力:(1)为提高单个智能个体定位精度,设计了基于联邦滤波结构的协同定位算法。采用松耦合组合方式的GPS/INS定位算法作为滤波结构中的子滤波器层。通过使用系统中各个节点自身坐标和探测其他个体的距离信息构建中心滤波层,所有个体的中心滤波结果输入联邦滤波层完成定位,以获得优化后的定位结果。仿真结果表明相比于单个个体的GPS/INS组合定位算法结果,本文提出的协同定位算法具有更好的定位精度。(2)为了提高协同定位算法的抗干扰能力,研究了基于OPTICS聚类算法的选举式故障检测算法以及应对生成式欺骗和转发式欺骗攻击的识别算法。仿真结果表明,相比单个个体的GPS/INS组合定位算法的抗干扰能力,本文提出的故障检测和攻击模式识别算法具有更好的效果。(3)为了进一步提高协同算法的稳定性,研究了基于Ad-hoc网络结构的协同定位算法。使用连通矩阵及Dijkstra算法解决Ad-hoc网络结构通讯过程中的最短跳转路径问题,提出了应对Ad-hoc网络结构自组织情况下矩阵维度变化的滤波算法改进。仿真表明,本文提出的基于Ad-hoc网络结构的协同定位算法能够在多个体通讯范围有限的情况下,提高系统中个体的定位精度,并且具备良好的抗干扰能力。

关键词：定位算法 GPS/INS Ad-hoc网络协同定位算法

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一种基于小波变换的超宽带协同定位算法研究

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科技与创新 2024年第18期 23-26页

作者：冯伟财刘晓杰江苏理工学院电气信息工程学院江苏常州213000

超宽带(Ultra Wide Band,UWB)信号在传播过程中容易受到非视距误差和多径效应等情况影响,从而造成定位精度差、定位算法效果弱。以到达时间差(Time Difference of Arrival,TDOA)定位技术为基础,通过小波去噪,同时结合Chan算法和Taylor... 详细信息

超宽带(Ultra Wide Band,UWB)信号在传播过程中容易受到非视距误差和多径效应等情况影响,从而造成定位精度差、定位算法效果弱。以到达时间差(Time Difference of Arrival,TDOA)定位技术为基础,通过小波去噪,同时结合Chan算法和Taylor级数法进行协同定位。仿真结果表明,协同定位算法能有效抑制非视距误差和多径效应的影响,提高定位精度。

关键词：超宽带非视距误差多径效应协同定位算法

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基于协同定位和自适应卡尔曼滤波的定位算法研究--以煤矿井下人员定位算法为例

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现代信息科技 2021年第24期5卷 74-80页

作者：庞明瑞高振航刘璐臧悦程中国矿业大学(北京)机电与信息工程学院北京100083

针对煤矿井下复杂环境中非视距误差对无线信号定位的干扰,文章设计了区域判定和校正策略减小标签和基站之间的无效通信,提高了定位效率;提出基于UWB的煤矿井下协同定位算法,移动的标签充当定位基站,减少定位盲区提高定位精度;提出改进... 详细信息

针对煤矿井下复杂环境中非视距误差对无线信号定位的干扰,文章设计了区域判定和校正策略减小标签和基站之间的无效通信,提高了定位效率;提出基于UWB的煤矿井下协同定位算法,移动的标签充当定位基站,减少定位盲区提高定位精度;提出改进的自适应卡尔曼滤波算法对协同定位结果进行优化,获取信息向量检验非视距环境误差,并对协方差矩阵进行修正。仿真验证结果表明:改进后的自适应卡尔曼滤波算法结合协同定位算法相比卡尔曼滤波算法结合协同定位算法定位误差更小,可以更好地应用于煤矿井下人员定位中。

关键词：超宽带煤矿井下定位区域判定和校正策略协同定位算法自适应卡尔曼滤波

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基于协同算法的室内定位系统研究与设计

基于协同算法的室内定位系统研究与设计

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作者：芦旭中国科学院研究生院（国家授时中心）

学位级别：硕士

由于GPS的缺点是不能在室内进行定位,而人们又对室内定位有需求,室内定位技术应运而生,并且成为目前的研究热点。高精度的室内定位系统具有巨大的商业前景,因此,研究室内定位技术的研究具有重要意义。本文首先分析了线性调频信号的信号... 详细信息

由于GPS的缺点是不能在室内进行定位,而人们又对室内定位有需求,室内定位技术应运而生,并且成为目前的研究热点。高精度的室内定位系统具有巨大的商业前景,因此,研究室内定位技术的研究具有重要意义。本文首先分析了线性调频信号的信号体制和脉冲压缩原理,并搭建了节点硬件平台。然后,论文出于对定位精度的考虑,分析了几种协同定位算法。最后给出了初步的定位结果。论文主要包含理论分析、硬件设计实现、算法研究、仿真验证等方面。本论文的具体工作内容有以下几个方面： (1)综述了室内定位技术、线性调频扩频技术以及室内定位技术的国内外研究现状,分析了基于线性调频扩频技术的室内定位系统实现的基本原理。 (2)论文中设计了室内定位硬件平台,并在Keil uVision4的编译环境下,设计了锚节点和标签节点的软件,最后在C++builder6.0的软件开发调试环境下编写了用户界面软件。在实验室楼道进行了测距实验,通过对实验数据的严格分析,建立了误差指纹库对测距误差进行补偿；并且通过对芯片的研究,还给出了一种基于SDS-TWR和RSSI的协同测距算法。通过对测距结果进行修正,得到1.5米左右的测距误差。 (3)具体研究了包含测距误差值的求解超定非线性方程组的协同定位算法,分析了基于几何加权法和Taylor级数展开法的协同定位算法。但是出于对算法复杂度的考虑,为了快速获得定位结果,本论文采用了基于LSE和Kalman滤波的协同定位算法；在此基础上给出了基于状态转移矩阵识别的Kalman滤波定位算法,通过仿真可以证明,该算法较前一算法对定位精度略有提高。 (4)在现有的实验室条件下,证明了三个锚节点成等边三角形放置能够获得最好的定位精度。并按照等边三角形的摆放原则进行定位实验,定位的结果是1.5米以内的累积概率占到了50%。因此,系统对中低定位精度用户具有一定的实用性。

关键词：协同定位算法室内定位线性调频扩频技术 Taylor级数展开法 Kalman滤波定位精度

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基于阈值筛选的室内定位优化算法

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计算机与现代化 2022年第4期 79-85,109页

作者：柴晨境刘宾潘晋孝中北大学信息与通信工程学院山西太原030051

针对室内超宽带(Ultra-Wide Band,UWB)的定位技术在复杂遮挡的环境下定位效果不好、定位不精确的缺陷,本文提出一种在Chan算法的基础上对粒子群算法进行优化的混合算法定位方法。首先利用Chan算法求出定位标签初始估计位置坐标,并在非视... 详细信息

针对室内超宽带(Ultra-Wide Band,UWB)的定位技术在复杂遮挡的环境下定位效果不好、定位不精确的缺陷,本文提出一种在Chan算法的基础上对粒子群算法进行优化的混合算法定位方法。首先利用Chan算法求出定位标签初始估计位置坐标,并在非视距(NLOS)环境下通过设置阈值θ以对Chan算法计算出的位置坐标进行筛选;将已知的基站接收到的距离差与用Chan算法求出的标签位置信息求出的不同基站间的距离差做差值和,若差值和小于该阈值则直接输出位置坐标,反之则将位置坐标作为粒子群算法的初始值,通过迭代优化不断追踪个体极值和局部极值,更新个体的位置和速度,寻找到全局最优解再进行输出。仿真结果与实际场地实验结果表明,与单一算法相比,本文提出的混合定位算法在非视距环境下的定位精度可提高27%~31%;收敛速度快,算法复杂度低,满足室内定位的要求。

关键词：室内定位非视距 TDOA Chan算法阈值筛选粒子群算法协同定位算法

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车联网节点定位及监控系统的设计与研究

车联网节点定位及监控系统的设计与研究

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作者：邹媛上海交通大学

学位级别：硕士

近十年来,我国汽车保有量大幅度上升,快速增长的汽车数量给道路交通带来了巨大的压力,交通事故的伤亡率居高不下。研究表明,如果能够让驾驶员提前意识到交通事故发生的可能性,绝大多数的汽车碰撞事故都是可以避免的。因此,车辆防碰撞预... 详细信息

近十年来,我国汽车保有量大幅度上升,快速增长的汽车数量给道路交通带来了巨大的压力,交通事故的伤亡率居高不下。研究表明,如果能够让驾驶员提前意识到交通事故发生的可能性,绝大多数的汽车碰撞事故都是可以避免的。因此,车辆防碰撞预警系统受到了广泛的关注。精确的车辆位置信息是汽车防碰撞预警系统可靠性的基础。但是,目前广泛使用的车载GPS提供的定位精度,对于汽车安全驾驶应用来说还远远不够。另外,智能交通系统(Intelligent Transportation System,ITS)的发展和深入应用能够有效地减少交通事故,并降低交通事故伤亡率。因此,减少车祸数量,降低事故伤亡率,可以从两个方面着手。一是增加车辆定位精度,实现车与车之间至少保持相对固定的距离,并逐步运用于车辆安全驾驶中;二是加快车联网(Internet of Vehicles,IOV)建设步伐,通过掌握实时交通实况,实现智能指挥,优化交通线路,缓解交通拥堵率,使交通事故数量减少、严重性下降。本文便是从以上两个方面着手。一是针对现在车联网常用的协同定位算法的两个主要缺点,提出了改进的车联网协同定位算法,提高车辆定位精度,以期能够应用于智能交通的整体部署中,减少车祸数量。二是着眼于我国车联网建设现状,搭建了一个基于LabVIEW的车辆监控系统,提供了一种不需要增加基础设施的车辆监控以及车与车之间沟通的方法。本文针对车联网协同定位算法,提出了CRLB定位性能评价方法。并通过模拟道路仿真实验,分别对在理想信道模型和实际信道模型下的基于严格簇的协同定位算法进行了性能分析,分析结果表明,信道制约是该算法的一个重要缺点。针对该问题提出的改进算法定位精度提升了超过20%,具有较好的定位性能。本文还详细介绍了车辆监测系统的设计方案,包括开发平台、定位模块、通信模块的选择,车载系统、主监测系统的详细设计方案以及软件设计的各个部分。现有的车辆监控系统服务对象都是政府或企事业部门,而本文所设计搭建的系统使个人用户可以很容易方便地接入到监测系统中,并能够监测区域内车辆的位置情况,获知道路拥塞警报、车祸警报等信息。最后通过实验仿真,验证了本文所设计监测系统的有效性。

关键词：车联网车辆监控 GPS 协同定位算法 LabVIEW

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基于UWB的室内移动车辆定位系统研究

基于UWB的室内移动车辆定位系统研究

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作者：汪财合肥工业大学

学位级别：硕士

为了使货物搬运车在大型仓库中能够高效平稳地运行,需要了解每一辆搬运车的信息,其中最重要的一项是位置信息。目前存在很多室内定位技术可以获得位置信息,但是由于各种原因,超宽带(Ultra Wideband,UWB)技术是目前应用于室内定位中最具... 详细信息

为了使货物搬运车在大型仓库中能够高效平稳地运行,需要了解每一辆搬运车的信息,其中最重要的一项是位置信息。目前存在很多室内定位技术可以获得位置信息,但是由于各种原因,超宽带(Ultra Wideband,UWB)技术是目前应用于室内定位中最具有前景的技术。作为一项全新的无线电技术,UWB利用非常窄的短波脉冲传输信息,因此其具有很强的穿越障碍物的能力,另外UWB具有较高的时间分辨率,能够实现精确测距,进而根据测距结果实现精确定位。本文从理论和实际两个方面对室内定位系统做了研究和设计:1、提出了基于UWB信号的协同定位算法。该算法是基于泰勒级数展开算法进行改进,采用修正系数来校正返回值,这样可以提高算法精度,本文选择采用系列实验的方式确定修正系数。由于泰勒级数展开算法对于初值的选择十分敏感,选取Fang算法和Chan算法的定位结果作为泰勒级数展开算法的初值,可以明显减小因初值选择不恰当而导致的定位问题,提高算法效率和定位精度。2、设计了一种基于UWB的室内移动车辆的定位系统。定位系统包括硬件部分和软件部分,本文分别对两部分进行了详细的分析与设计。考虑到实际仓储环境的限制,分别以空旷和有障碍物的教学楼为视距环境和非视距环境进行定位系统的验证工作。实验结果表明,在视距环境下,系统的定位误差为15cm左右,在非视距环境下,系统的定位误差为25cm左右。

关键词：超宽带(Ultra Wideband,UWB) 时间分辨率泰勒级数展开算法协同定位算法定位精度

来源：评论

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