对无线传感器网络定位算法的比较和分析

如何利用无线传感器网络组建低成本、高精度的实时定位系统是近几年来研究的热点之一。通过对多组实验数据的比较和分析,提出了“基于RSSI（Received Signal Strength Indication）的测距算法不适用于无线定位系统”的观点,并在此基础上设计了一种基于TOA（Time Of Arrival）的改进算法——TS-TOA（Two-way Symmetrical TOA）。该算法利用双向对称的两次测距,降低了硬件上对时钟同步的要求,消除了时钟漂移产生的误差。最后,实现了一套基于TS-TOA的定位系统,实验数据表明,该算法有效地提高了定位精度,具有一定的实用意义。     

一种针对全海深载人潜水器的异步融合组合导航算法

全海深载人潜水器（HOV）组合导航中会产生异步融合现象,传统的组合导航算法在处理时会产生较大的误差．针对这一问题,提出了一种基于机器学习和无迹卡尔曼滤波（UKF）的异步融合组合导航算法．首先建立了针对超短基线（USBL）声学定位系统预测的机器学习模型,通过USBL声学定位系统的观测数据集来训练该模型,并用得到的模型来预测更新间隔内的数据．最后使用UKF将已更新的数据集进行融合．仿真结果表明,相比传统的组合导航算法,本文的异步融合组合导航算法可以将USBL声学定位系统数据异步问题所引起的误差降低17%,有效提高了组合导航系统的精度．     

矿井人员融合定位系统

针对基于传统接收信号强度指示(RSSI)指纹定位算法的井下人员定位系统在离线采样阶段指纹数据库采集工作量大、易受井下环境影响,基于行人航迹推算(PDR)算法的定位系统存在误差累计的问题,设计了一种基于改进RSSI指纹定位算法和PDR算法的矿井人员融合定位系统。该系统采用GS1011控制器和MPU9150惯性传感器构成智能终端,将采集的惯性传感器、RSSI和时间戳数据通过井下WiFi网络上传至地面监控中心定位服务器;定位服务器采用扩展卡尔曼滤波对RSSI指纹定位算法和PDR算法的定位信息进行融合,实现井下人员定位。试验结果表明,该系统平均定位误差为1.79m,小于单独采用RSSI指纹定位算法或PDR算法的系统定位误差,定位精度满足井下人员定位要求。     

一种矿用精确定位系统认知算法设计

针对现有矿用精确定位系统存在功耗高、数据产生率大的问题,设计了一种矿用精确定位系统认知算法。该认知算法通过感知目标节点移动速度、位置的变化,采用重构决策的方法将目标节点的发射功率和定位数据采样间隔进行合理重配置,实现系统功耗和数据产生率的优化。仿真结果表明,该认知算法能有效地降低矿用精确定位系统的功耗和数据产生率,同时不会影响定位系统对节点运动轨迹的跟踪性能。     

基于超宽带技术的室内定位系统设计

为保障室内人员及物品安全,满足人们日常生活中对室内各个物品准确位置认知的需求,需要对室内定位系统进行设计。当前方法是利用红外线、超声波或射频识别技术对室内定位系统进行设计,系统中硬件设备昂贵,设备安装过程复杂,导致系统安装对环境要求太高,不适合应用于规模较大的室内,存在定位系统设计效率低、速度慢的问题。为此,提出一种基于超宽带技术的室内定位系统设计方法。该方法首先利用历史室内定位系统设计方法和当前室内定位系统设计需求,构建室内定位系统硬件,然后以该硬件为依据,采用模糊C均值法将室内物品特征空间信息数据,划分为若干个类,并将这若干个数据类别中数据点最多的类别留下,最后依据基于类匹配的室内粗定位和利用加权K近邻算法的室内精定位,完成对室内定位系统的设计。实验结果证明,所提方法可以准确地对室内定位系统进行设计,减少室内定位时间,提高定位效率,为该领域的研究发展提供有力依据。     

时延估计算法在计算机辅助定位系统中的应用

介绍了一种四传感器计算机辅助定位系统的结构,分析了定位系统的原理,给出了三种时延估计算法及其在计算机辅助定位系统中的应用.实际定位结果表明,该系统算法可靠,实现简便,适宜推广.     

一种改进高斯-卡尔曼滤波的RSSI处理算法

针对超高频段无源RFID定位系统采集到的基于信号回波强度(RSSI)数据存在突变、波动等特点,采用软件滤波算法对采集到的RSSI数据进行前置数据处理.通过对实时RSSI数据进行分析和研究,提出了一种结合改进高斯拟合和卡尔曼滤波算法的新型数据处理算法.试验证明,该算法能有效去除RSSI数据中的突变数据和噪声波动,实现RSSI值的准确、平滑输出,从而建立准确的测距模型.     

无线定位系统的集成方法

针对无线定位系统的选择和集成,提出虚拟定位系统,介绍该系统的设计目标和结构组成,详细阐述多定位系统访问控制、多定位系统选择与集成算法,并给出实验仿真示例.实验表明,该方法能够有效地限制成本,达到较高的准确度和可获得性.     

基于Android平台改进的室内WiFi定位算法的研究

基于Android手机平台设计并实现了WiFi室内定位系统。该系统采用指纹定位算法,通过手机采集室内WiFi信息并建立数据库,当用户发出定位请求时,手机将扫描到的WiFi信息发送给数据库,通过匹配算法进行位置定位。通过对采集后的数据进行加权以及对数据库数据进行预先处理,降低了运算量,同时去除了较小的信号强度的干扰。实验表明,与传统算法相比,该系统定位精度大大增加。     

基于PDA与GPS水源定位系统的设计

介绍一种基于GPS/PDA技术的水源定位系统的设计方案。该方案中,针对传统球面距离算法复杂度高,在手持平台实时性无法保证的问题,对算法做出改进,并且在WindowsMobile操作系统下,基于.NET平台使用C#开发出一套水源定位系统。系统包括水源位置信息的采集,水源位置数据库的组建,以及对水源数据库的操作。该系统,在保证精度的同时,降低了算法的复杂度,提高了手持定位系统的实时性和可用性。     

一种改进的室内物品RFID定位技术

本文介绍了可应用于室内物品定位的改进LANDMARC定位系统。该算法在原始算法基础上对RFID标签进行分类,同时引入了参考误差的概念来提高系统定位精度。改进后的算法结合RF code公司硬件设备组建定位系统。实验结果表明,改进后的算法减少了定位时间,提高了室内物品的定位精度。     

B3G中移动终端定位系统的研究和实现

针对B3G中移动终端多媒体业务流转移的目标,研究并设计一种室内精确定位技术,即基于无线传感器网络的超声波与无线电相结合的定位技术,详细介绍了该定位系统的设计和实现。针对该定位系统,设计了一种快速、高精度的多步长定位算法,并对该算法作了详细介绍。     

基于超宽带技术的室内定位系统

介绍了室内定位系统的概念,比较了几种典型的室内定位系统原理与相关算法,论述了超宽带室内定位系统的基本原理、系统组成和实现方法,分析了其特点和优点,展望了该技术的发展方向和应用前景。     

基于SA-ML-PDA的无源协同定位方法

针对无源协同定位系统中低可观测目标的航迹初始及维持问题,提出一种基于模拟退火极大似然概率数据关联的双基站无源协同定位方法.首先,建立双基站无源协同定位系统数学模型.其次,提出基于极大似然概率数据关联的无源协同定位航迹初始算法,并首次利用模拟退火算法解决极大似然概率数据关联中的优化求解问题,以提高目标检测跟踪性能.最后,通过滑窗法实现航迹维持.仿真结果表明,所提方法能够有效解决双基站无源协同定位系统中低可观测目标的航迹初始及维持问题.     

RFID室内定位技术研究综述

为了掌握射频识别RFID定位算法的原理与应用背景,找到一种适用于特定环境的室内定位算法和tag防碰撞算法,对RFID室内定位系统的组成、定位方法、定位算法以及定位过程中涉及到的防碰撞算法进行了较为全面的研究和系统的总结。该研究为不同条件下RFID定位系统和定位算法的选择提供了重要依据。     

ATmega16与PC机的移动机器人定位系统研究

为提高移动机器人定位系统的可靠性,设计了组合使用光纤陀螺仪、光电码盘和超声波传感器的定位系统,系统采用CAN总线的数据传输方式。ATmega16采集各传感器数据,再以CAN总线方式传输给PC机;PC机平台综合处理光纤陀螺、光电码盘与超声波返回的数据,实现移动机器人定位。定位算法以航迹推算为主,超声波传感器起辅助定位作用。实验表明定位系统可靠有效。     

KPCA-IWKNN-BFPLN混合式楼宇内定位系统

传统室内定位系统无法实现楼宇内的三维位置定位,无法实现移动终端与物联网终端的兼容服务。对此提出一种KPCA-IWKNN-BFPLN混合式楼宇内定位系统(KPCA-IWKNN-BFPLN hybrid in-building position system,KIB HIPS)。该系统通过KPCA-IWKNN-BFPLN算法可以预测被服务终端的楼宇内三维位置信息。结合基于Cordova框架混合式开发的终端和基于node.js框架开发的混合式室内定位服务器,KIB HIPS定位系统能够很好地解决传统室内定位系统所存在的问题,同时也具有跨平台部署和服务多平台的能力。仿真结果表明,KIB HIPS系统相关实验定位数据指标表现优异,具有研究与利用价值。     

井下人员定位系统防碰撞算法改进

为解决井下人员定位系统中多个标签向接收器发送信息时产生的数据碰撞问题,提出了一种改进的二进制指数退避算法。该算法采用乘法增加、线性减小的碰撞窗口调整方式,设定了两个阈值,并根据不同网络流量制定了不同的退避发生器值更新规则,同时同步更新优化窗口值,使标签能够自适应快速接入信道。测试表明,改进后的算法最大并发识别数量为150,最大位移速度为10m/s,均优于经典的二进制指数退避算法。该算法提高了数据传输率,减少了漏卡率,有效地解决了井下多目标识别的防碰撞问题。     

TDOA高精度短波定位系统研究与设计

为了解决现有短波无线电监测定位系统中存在接收机系统复杂、定位精度不高的问题,设计了一种基于TDOA高精度短波定位系统;该系统采用软件无线电设计架构,射频前端采用直接带通采样,通过FPGA和CPU进行基带IQ数据提取和传输,采用TDOA和粒子算法对位置干扰源进行估计和定位;并且采用了GPS和PLL相结合时钟方案,以及VPN的数据传输通道;给出了短波定位系统的框图,分析了系统子模块和工作原理;采用该系统对已知的短波信号进行定位,实验结果证明优于传统的定位手段;说明该系统具有使用方便、布站灵活和定位精度高的特点。     

基于改进PDR与RSSI融合的定位算法

在室内定位系统中,基于接收信号强度指示(RSSI)测距定位系统接收到的信号会因环境的不确定性出现不可预测的随机变化,行人航位推算(PDR)定位系统存在错误地估计传感器的参数及左右脚运动不一致等产生累积误差的问题。针对上述问题,提出一种基于改进PDR与RDDI融合的定位算法,根据PDR定位的递归特性校正估计传感器的参数,同时进行左右脚坐标数据融合。在此基础上将扩展卡尔曼滤波器(EKF)作为RDDI和PDR定位的融合滤波器,以降低PDR累计误差,从而提高定位精度,获得系统的最优定位结果。实验结果表明,该融合定位算法有效地提高了定位精度。