北斗高精度定位产品服务质量指标体系研究与场景验证

我国高精度定位产品正处在规模推广阶段，急需提出一套能够评价高精度定位产品服务质量的指标体系，并结合实际应用场景提供实际测试数据为行业应用提供参考。本文介绍了高精度定位技术原理，对影响产品服务质量的因素进行拆解，通过对行业客户调研给出了服务质量的测评指标体系建议与客户实际需求门限。选取了近50 km的城市道路和若干定点对主流北斗高精度定位产品的服务质量展开测评。最后针对过街天桥、立交桥、短隧道和连续树荫等复杂场景带来的服务质量降低进行量化分析，并给出了终端布放位置周边场景尽量开阔、结合雷达和图像等其它定位技术手段和分场景使用不同天线以提高定位精度的建议。     

直通链路技术的发展与展望

直通链路技术己广泛应用于车联网场景。对于直通链路技术的潜在技术方向给出可行的建议，包括传统直通链路技术的增强方向，如载波聚合、使用非授权频谱等；侧行链路对于中继场景的应用扩展，包括终端到终端之间的中继，以及中继的多链接场景；在高精度定位场景使用直通链路技术。并且，给出直通链路技术与各种新技术的融合应用，如智能反射面与区块链技术，从而解决直通链路技术自身的缺陷。     

5G通导融合高精度定位技术进展及仿真验证平台

利用广泛部署的5G网络基础设施为智能终端提供通信定位一体化服务是5G标准演进的重要特性,尤其在卫星导航信号不可达的室内环境中,5G通导融合的高精度定位将赋能智慧制造等众多垂直行业应用。目前,5G定位在实际部署场景中稳定达到亚米级精度仍然存在技术挑战,且缺乏一致的测试平台和环境。以实现亚米级5G定位部署应用为目标,分析了当前5G定位技术亟待解决的关键技术挑战,介绍了面向典型应用场景的5G定位专用仿真平台,通过仿真平台对5G测向技术进行评估,结果表明5G上行测向技术具有高精度定位的潜力。最后对5G室内高精度定位技术的产业化前景进行了展望。     

基于FM-CDR技术的多源融合目标定位与跟踪算法

随着移动终端和信息处理技术的普及，用户位置信息的抓取已经成为众多应用平台提供的基本服务。考虑到时效性、精确性和覆盖面等多场景融合的前提条件，无线定位与跟踪技术很难满足此类要求。对此，通过深入分析调频波段数字音频广播技术，通过采集、分析调频信号信号场强、时间及时间差等参数，提出一种多源融合的目标定位与跟踪算法，能够满足不同使用场景的位置获取服务需求。通过仿真实验对结果进行验证分析，验证了所提算法的有效性。     

基于FPGA的目标检测系统与加速器设计

目标检测作为计算机视觉技术的基础任务,在智慧医疗、智能交通等生活场景中应用广泛。深度学习具有高类别检测精度、高精度定位的优势,是当前目标检测的研究重点。由于卷积神经网络计算复杂度高、内存要求高,使用CPU实现的设计方案已经难以满足实际应用的需求。现场可编程逻辑门阵列（FPGA）具有可重构、高能效、低延迟的特点。研究围绕FPAG硬件设计,选取了YOLOv2算法,并针对该算法设计了对应的硬件加速器,实现了基于FPGA的目标检测。     

一种基于高精度定位的GNSS-RTK解算方法

在5G+北斗的移动互联网时代,高精度定位成为众多行业或场景(如智能驾驶、测量测绘、桥梁监测等)的刚需。在高精度定位的实现方式中,GNSS-RTK是一种重要且性价比极高的解决方案,可提供厘米级的高精度定位服务。在实际的应用落地项目中,GNSS-RTK的解算方法一直都是RTK软件开发的关键点。文章结合某中心在多个测绘项目中的研究经验,提出了一种基于高精度定位的GNSS-RTK解算方法,该方法定位精度高,实现代价小,已成功应用于多个测绘项目。     

基于GNSS动动差分相对定位方法的研究与探讨

本文在分析传统GNSS差分处理技术的基础上,针对实际定位的高动态、实时性等要求,建立动动差分相对定位模型,提出了准动态和动动试验两种方案,建立了试验平台,通过推车试验进行了试验验证。最后,通过分析处理数据验证了本文动动差分相对定位算法的可靠性和有效性,实现了高精度相对定位的指标。     

融合WiFi、激光雷达与地图的机器人室内定位

由于室内环境受多径效应影响,单一WiFi定位效果不佳;激光雷达(LiDAR)虽然测距定位精度高,但在室内存在大量单一、重复的场景结构(如走廊)时,往往会由于无法提取有效特征进行匹配而造成大量错误定位.因此,该文提出基于卡尔曼滤波框架的WiFi、激光雷达与地图的融合定位新方法.其中,滤波器的状态定义为机器人当前与历史时刻的位置序列.滤波器的观测值由两部分组成,一部分为该文所提基于多环路分割地图下信号强度加权匹配的WiFi指纹定位结果;另一部分来自激光雷达在单一重复场景中计算出来的高精度相对定位结果(如横向定位).利用场景地图中的先验参考位置,可将该横向定位结果转变为机器人位置的线性约束.最后,利用卡尔曼滤波器实现机器人高精度的融合定位结果.实验中,针对两种典型的单一、重复的室内场景,分别采用2维与3维激光雷达对该文算法进行验证.实验结果表明,由于激光横向定位精度可达厘米级,结合厘米级地图可以极大提高机器人定位精度.与单一WiFi定位算法相比,利用激光雷达计算出来的相对定位结果结合场景地图,平均定位误差可降低70％～80％,在满足机器人实时定位需求情况下,实现定位精度与稳定性的显著提升.     

融合WiFi、激光雷达与地图的机器人室内定位

由于室内环境受多径效应影响,单一WiFi定位效果不佳;激光雷达(LiDAR)虽然测距定位精度高,但在室内存在大量单一、重复的场景结构(如走廊)时,往往会由于无法提取有效特征进行匹配而造成大量错误定位。因此,该文提出基于卡尔曼滤波框架的WiFi、激光雷达与地图的融合定位新方法。其中,滤波器的状态定义为机器人当前与历史时刻的位置序列。滤波器的观测值由两部分组成,一部分为该文所提基于多环路分割地图下信号强度加权匹配的WiFi指纹定位结果;另一部分来自激光雷达在单一重复场景中计算出来的高精度相对定位结果(如横向定位)。利用场景地图中的先验参考位置,可将该横向定位结果转变为机器人位置的线性约束。最后,利用卡尔曼滤波器实现机器人高精度的融合定位结果。实验中,针对两种典型的单一、重复的室内场景,分别采用2维与3维激光雷达对该文算法进行验证。实验结果表明,由于激光横向定位精度可达厘米级,结合厘米级地图可以极大提高机器人定位精度。与单一WiFi定位算法相比,利用激光雷达计算出来的相对定位结果结合场景地图,平均定位误差可降低70%～80%,在满足机器人实时定位需求情况下,实现定位精度与稳定性的显著提升。     

基于扩展贝塞尔拟合模型的连续波穿墙雷达目标定位算法

本文提出了一种基于改进Hough变换频率拟合技术的目标定位算法,通过动态调整两个形状参数构造扩展贝塞尔频率拟合模型,利用拟合的曲线解调回波信号完成对多个目标分量的分离,并结合多普勒处理方法合成目标运动轨迹,实现对目标的实时定位。针对拟合模型构建过程中关于多维参数搜索运算大的问题,依据两个参数之间相对独立的特性,采用线性搜索来代替传统的多维搜索,大大降低运算复杂度,优化目标探测的实时性。仿真和实验结果表明,在多人体目标的跟踪定位场景下,该算法有效地抑制了频率模糊,进一步提高了目标运动轨迹复杂多变时的适用性,在多目标定位、跟踪的应用中具有优越性。      

中心开孔型四象限探测器光纤定位闭环控制方法

光纤定位技术是多目标光纤光谱望远镜中的关键技术,光纤定位精度是影响望远镜观测效率的重要因素,随着光谱巡天项目的开展,光纤定位单元的小型化、高密度化、集成化和高精度定位要求成为普遍趋势,这对光纤定位系统提出了更高技术要求和挑战。光纤定位技术也期望实现高精度的实时监测和反馈系统,形成有效的闭环控制。基于此提出了一种中心开孔型四象限探测器光纤定位技术,并利用二维高斯模型对中心开孔型四象限探测器定位算法进行了设计,该算法对单元光斑束腰单次标定,可实现高精度的多次实时光斑位置确定和光纤位置调整。利用光纤光谱仪望远镜原理搭建了模拟实验对此装置和算法的性能进行了模拟,应用此闭环控制方法,在四象限探测器零点偏置直径为4 mm、光纤截面积达到1 000 μm2情况下,绝对定位误差可以控制在6 μm之内,相对误差可控制在0.15%范围内,可以有效提高望远镜星象和光纤的耦合效率。     

RFID定位方法及其在智能制造中的应用

无线射频技术是智能制造重要支撑技术之一,对信息物理系统的信息和数据交换起到了不可或缺的作用。但是RFID技术在制造业的应用还处于对生产装备、生产刀具等实时跟踪、定位,对生产数据进行采集、处理、分析的阶段。 RFID系统定位方法的选取将直接影响企业信息交互、制造过程管理等。针对这种情况,文中对现有的RFID定位方法进行了总结归纳,并讨论了RFID技术在国内制造业中可能的应用方向。     

基于RFID的轨道车辆实时定位系统设计

为了使目前轨道车辆运行效率提高,采用射频识别RFID技术对轨道车辆的物理位置进行实时监测的方法,提出一种利用RFID技术对轨道车辆进行实时定位的系统,并介绍该实时定位系统的设计方案、组成及工作原理,主要包括RFID标签安置、RFID读写及与后台服务器通信等技术。系统运行性能结果表明利用RFID技术对轨道车辆进行实时定位具有精度高、环境适用性强等优点,在地铁和企业厂段的轨道车辆实时定位中具有良好的应用前景。     

一种基于粒子滤波的多源融合室内定位方法

室内定位技术作为社会各行业迫切需求的科技服务,尚无公认完善的解决方法。由于单一技术的定位方法不可消除其固有缺点,多种定位技术融合提升的方法是实现高精度室内定位的重要研究方向。本文面向日益复杂的室内环境,提出一种多源融合室内定位方法,将深度置信网络与 RSSI 指纹定位方法相结合实现粗略定位,同时使用行人航位测算技术完成行人航迹预测。然后运用粒子滤波器将粗略定位结果与预测的行人航迹信息相融合,提升了传统 RSSI 室内指纹定位技术的精确度与实时性。     

基于北斗和边缘计算的车联网导航技术研究

随着车辆保有量的不断增长和车联网应用的普及,车辆终端会产生大量需要实时处理的数据消息。在车辆高速移动场景下,传统的车联网导航系统由于车辆差分定位数据存在传输时延,导致车辆定位结果存在一定的偏差,无法及时获得高精度定位结果。基于此,文中提出了一种基于北斗定位和边缘计算的车联网导航技术方案,采用改进的遗传算法进行终端定位请求的资源分配,有效降低整个边缘网络的服务时延,并利用基于边缘节点的优化无损卡尔曼滤波算法来提高车联网节点的定位精度。实验表明,文中所提出的方法能够为大规模车联网终端提供实时精准、低延迟和高精度的定位服务,具有较高的实际应用价值。     

基于UWB的室内定位平台设计及应用

为了设计一套高精度、高实时性、操作简单的室内定位系统,该系统采用DW1000芯片设计制作了UWB定位硬件板;以node.js为基础,使用htm15、css3和js搭建了web界面;使用socket.io技术实现了前后端的双向实时通信。为了保证定位精度,采用双边双向测距方法来测量距离,用双曲线模型定位算法来解析定位结果。对整个定位平台进行了实验测试,测试结果表明该平台运行稳定,web界面能实时清晰地显示标签位置,并且标签的定点精度在10 cm左右,动点精度在20 cm左右。     

面向自动驾驶的车辆精确实时定位算法

针对车辆自组织网络(VANETs)中的车辆定位问题,以提高定位精度和实时性为目标,该文提出一种面向自动驾驶的车辆精确实时定位算法,包括基于矩阵束(MP)与非线性拟合(NLF)以及基于视觉感知两种技术。基于MP-NLF的技术通过联合TOA/AOA估计进行车辆单站定位,并引入高分辨率估计以提高估计精度;基于视觉感知的技术通过提取定位范围内视觉感知图像的特征信息来完成定位,并结合惯性信息进行无迹卡尔曼滤波进一步提高精度。仿真结果表明,与传统多径指纹算法相比,所提算法即使在低信噪比情况下也具有较好的定位性能。     

高精度室内定位算法与技术综述

近年来高精度室内定位算法和技术的研究成为热点。任何一种孤立的定位技术由于其技术的独特性、局限性,无法满足现实需要。因此,本文对室内定位相关技术进行综合。首先对室内定位技术的应用前景做简单介绍,然后对目前主流的室内定位信道模型进行总结,然后对各种常用室内定位信标技术进行综述。最后指出采用单独的信标和定位技术,很难满足应用需求,多信标融合的室内定位技术将成为主流。     

3G时代位置服务技术研究

由于具备动态3D地图、POI实时更新、实时交通导航等2G时代不具备的特点,3G时代的位置服务必将获得广阔的应用前景。首先介绍了当前三大类主流定位技术——基于网络的定位技术、基于移动终端的定位技术和混合定位技术,并简要分析了COO、AFLT、AGPS、GPSOne等技术的优缺点;然后按被定位单元、位置服务核心子系统、位置服务业务子系统、监控和管理端四个子系统讲解了国内运营商所采纳的主流位置服务平台的体系结构,描述了PDE、MPC、LCSClient等主要网元的功能,最后以一个移动台发起的定位过程为例说明了3G时代位置服务的实现过程。