无线传感器网络中APIT-SC三维定位算法

针对无线传感器网络中近似四面体内点三维(APIT-3D)定位算法存在的问题,提出一种基于球切割的APIT(APIT-SC)定位算法.该算法改善在节点分布不均匀时定位精度和定位覆盖率差的问题,用体积规则减少PIT-3D测试中出现OutToIn和InToOut错误.以球切割法和轮回选择法改善算法性能,降低计算复杂度.仿真实验表明:500个节点随机部署在100m ×100m ×100m的理想网络环境下,APIT-SC算法定位覆盖率可达91％,定位误差在23％左右.与APIT-3D算法相比,降低了计算复杂度,提高了定位精度.     

一种抗多径和阴影的视距指纹定位算法

针对指纹定位算法在实际应用中普遍面临的由人身遮挡造成的多径和阴影干扰问题,通过实验深入分析人身遮挡对指纹算法中信号强度变化的影响,发现利用视距指纹代替原始指纹可以彻底避免阴影的出现,同时也能有效减少多径的影响,在此基础上提出了一种双定位节点的视距指纹定位算法(LoSF).针对视距指纹中存在的异常,LoSF算法还设计了相应的误差处理算法排除视距指纹中的误差数据.通过与现有算法的比较,LoSF算法性能达到了中位数误差2m的精确度,远高于基于原始指纹的RADAR算法所得到的6m精度,也要比带有朝向指纹的COMPASS算法获得的4.2m精度提高一倍之多.     

基于最小误差平方和的无线传感器网络多边定位算法

多边定位算法是无线传感器网络节点定位中常用的定位算法。针对相关文献提出的多边定位算法中盲节点坐标估计值和节点编号有关的问题,提出了一种基于最小误差平方和的多边定位算法。不同的参考节点作为消元对象产生的误差平方和不同,通过选取误差平方和最小值来确定位置最优估计值。结合CC2430芯片,设计了定位实验,并在上位机进行了数据分析。实验结果表明：该定位算法可以有效地降低定位误差,最大定位精度提高达到3.6m。     

基于RSSI距离修正的WSNs定位算法

针对无线传感器网络(WSNs)易受外界因素影响,导致三边定位的锚圆不能相交的情况,提出了一种接收信号强度指示(RSSI)距离修正定位算法。通过对锚圆半径进行修正,形成3个锚圆相交的区域,然后用加权定位法对未知节点进行准确定位。仿真和实验结果表明:在6 m×10 m的区域范围内,该算法的平均定位误差为0.62 m,和其他定位方法相比,有更好的定位精度。     

基于可见光通信的室内定位算法设计

文章提出了一种基于单发光二极管（Light Emitting Diode,LED）和反向传播神经网络（Back Propagation Neural Network,BPNN）的室内定位算法。针对该算法的设计,首先通过接收器实现对光功率的接收,其次利用接收到的可见光功率向量,反向实现对传播神经网络待测点的位置范围进行精准定位,最后将此范围作为约束条件,利用多元线性回归对其带充电位置进行更加精准的定位。经实验结果证明,在3.0m×3.0m×3.5m的室内范围当中,本文设计的算法平均定位时间在0.002 8 s,平均定位误差在5.01 cm。     

基于低功耗蓝牙的室内定位技术研究

针对室内定位与导航服务的迫切需求,使用iBeacon信标节点,设计了一种基于低功耗蓝牙的室内定位系统.采用接收信号强度模型进行测距,对信号强度进行了滤波处理,用于增强稳定性.室内电磁波衰减模型选择对数常态模型,定位算法采用LANDMARC系统定位算法.研究结果表明:本文的定位方案在15 m×5.4 m的室内环境下,定位误差小于2.5m,具有布设简单、低功耗和绿色环保的特点.     

一种QPSO的地下浅层震源定位方法

在一些传统的震源定位算法中,震源优化时对初始震源解的要求比较高,依赖性较大,且搜索范围具有一定的局限性,很难在群波混叠严重,频谱成分复杂的大区域范围内进行震源定位寻优.针对这一问题,提出了基于量子粒子群(QPSO)算法的地下浅层震源定位方法,并通过仿真实现了该算法,评估了该算法与传统算法的优劣.实验结果表明:在–100 m×100 m×–40 m范围内,基于QPSO的浅层单目标震源定位算法的定位精度明显高于传统的基于粒子群的震源定位算法,定位精度可达0.324 m,具有重要的实际应用价值.     

一种新的基于非测距的无线传感器网络三维定位算法

针对无线传感器网络在空间、海洋等三维场景下的应用,提出了一种基于非测距的分布式三维定位算法(DRFP-3D).该算法无需测量节点间的实际距离,只需要锚节点广播它们自身的信标信息,在锚节点一跳通信范围内的未知节点接收并存储监听到的信标信息,并根据这些信息估计自身位置.与现有的基于非测距的三维定位算法相比,该算法的通信开销和定位误差均比较小,且对网络拓扑结构具有一定的鲁棒性.仿真结果表明,在500 m×500 m×50 m的三维空间内,随机放置20个锚节点,ANR=4,就能对97%的节点进行定位,其平均定位误差仅为20%左右.     

基于RSSI和TOA融合的矿井人员精确定位方法

提出了一种基于RSSI和TOA融合的矿井人员精确定位方法.分析了RSSI技术和TOA技术测距精度特性,提出了近端基于RSSI测距、较远端基于TOA测距的矿井人员定位方法,在此基础上提出了改进卡尔曼滤波误差抑制算法,保证高精度矿井人员定位.实验结果表明,在基站与定位识别卡距离不超过40 m的范围内,本文定位方法的定位误差为3 m以内.     

一种随机布设的声源定位温度补偿算法研究

基于达时延差(TDOA)的声源定位技术具有定位精度高、实时性好、运算量小等特点,因此该技术已得到较为普遍地应用.但是针对基于TDOA的声源定位算法,声速的测量精度往往对定位精度有着较大的影响.由于工程上的声速由温度作为主要影响因素的经验公式得到,所以温度对声源定位的精度影响成为研究的重点.针对一种随机布设的声源定位算法,经研究发现,在温度的设定值接近常温变化时(25℃左右),定位算法的误差均值较小,且误差均值随温度变化单调变化.通过4组实验进行对比分析,相较于未加补偿算法,引入温补算法后的解算结果x坐标、y坐标及z坐标的误差均值分别小了0.23 m、0.25 m及0.18 m,引入温度补偿后算法的定位精度得到较大的改善.     

基于小二乘-卡尔曼滤波的wMPS系统跟踪定位算法研究

wMPS(workspace Measuring Position System)是一种新型的基于平面交会原理的网络式测量系统,在静态测量研究的基础上,研究了动态跟踪测量的问题。为了减小运动引入的测量误差,利用运动方程提高测量精度,采用了最小二乘法对接收器的位置进行静态估算,将其结果作为伪观测值,然后利用卡尔曼滤波做进一步处理,该方法避免了观测方程中的非线性误差,实现了接收器在运动过程中的高精度跟踪定位。通过试验对最小二乘法和最小二乘-卡尔曼滤波法进行了比较,结果表明最小二乘-卡尔曼滤波法的估值精度远高于最小二乘法。     

wMPS测量原理算法及优化

wMPS测量基本原理算法适用于两台wMPS基站测量,存在精度低、稳定性差的问题。为了满足工业现场应用需求,提高wMPS的测量精度和wMPS系统在工业应用中的可靠性、稳定性,需要采用多发射站测量。通过数学分析,采用矢量法与最小二乘法相结合的方法,实现了多发射站同时测量某一待测点坐标的求解算法。该算法将矢量法应用在多个发射站测某一待测点算法中,从而提高测量精度及稳定性等,同时避免了原始算法中先求解水平角和垂直角,再根据两个发射站之间的距离进行待测点坐标解算,降低了运算量。     

基于WMPS的飞机大部件对接测控技术

现有的飞机大部件对接系统主要利用激光跟踪仪对部件位姿进行测量定位,可以达到较高精度.但由于激光跟踪仪每次只能测量一个靶球,故在效率上满足不了对接需求.工作空间测量定位系统(WMPS,Workspace Measuring and Positioning System)作为一种新型的、采用光平面交会原理的大尺寸三维坐标测量系统,具有测量精度高、测量效率高、测量范围大等特点,在大尺寸数字化测量及装配等领域具有重要应用价值.提出了一种基于wMPS系统进行飞机大部件对接的测控技术,能够同时满足对接过程中测量精度和测量效率的要求.     

BR0代数中的次极大×滤子

首先在BR₀代数M中引入×滤子,然后又给出了M中次极大×滤子的概念,并讨论了它的性质,得到了BR₀代数中的每个×滤子都可表示为一些次极大×滤子的交的结果。特别地,在满足×滤子降链条件的BR₀代数中,每个×滤子都可表示为有限个次极大×滤子的交。     

一种实时校准的光纤Bragg光栅传感器解调系统

为了提高光纤Bragg光栅（FBG）传感器阵列的信号解调精度,基于窄带光源问讯解调原理,提出了引入带标记热稳定标准具模块来实现实时校准的方案,利用12位A／D采集模块将信号采入计算机,在虚拟仪器软件LabVIEW下处理信号,峰值检测方法为分段寻峰。实验表明：该方案对FBG传感器中心波长位移的最大解调精度为1pm,相对于无实时校准模块方案下的解调精度提高了10倍以上,在应变为1×10^-4的范围内,测量误差小于1.5×10^-6。     

基于TDLAS-WMS的近红外痕量CH_4气体传感器

为了对煤矿CH4气体进行实时监测,基于混合可调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS)与波长调制光谱(WMS)的检测技术,采用中心波长为1.65μm的分布反馈(DFB)激光器,设计并研制出痕量CH4气体传感器。利用自主设计的DFB激光器温度控制器,通过调节激光器工作温度,进而使其发光光谱扫描CH4气体的吸收跃迁谱线。同时利用WMS检测技术将待测信号频率移至高频区,减小1/f噪声。利用该痕量CH4气体传感器,在被测气体体积分数为(0~106)×10-6的范围内,对二次谐波信号进行了提取。测试结果显示:在(0~106)×10-6范围内相对测量误差小于7%,检测下限为11×10-6。同时,研究人员可以通过更换其他波长的激光器,实现对其他气体的检测。     

Automatic Lane-Level Intersection Map Generation using Low-Channel Roadside LiDAR

A lane-level intersection map is a cornerstone in high-definition(HD) traffic network maps for autonomous driving and high-precision intelligent transportation systems applications such as traffic management and control, and traffic accident evaluation and prevention. Mapping an HD intersection is time-consuming, labor-intensive, and expensive with conventional methods. In this paper, we used a low-channel roadside light detection and range sensor(LiDAR) to automatically and dynamically generate...     

基于星敏感器的卫星对地定姿误差分析

风云三号气象卫星上携带的一台星敏感器解算出的卫星对地姿态呈现出非正常的幅值约为0.15°的正弦周期性偏差。为解决上述问题,分析了影响卫星对地姿态的误差因素,对星敏感器本身的主点偏差、焦距误差、光轴不垂直、CCD面旋转、星表位置误差等对卫星对地姿态误差的影响规律进行了仿真和分析。结果表明:对于CCD为512×512、象元大小为17μm、视场为16°×16°、安装方位角、高角分别为107°、29°的星敏感器而言,主点偏差5像素,会对卫星对地姿态带来最大约为0.17°的固定系统偏差;焦距误差0.1mm、光轴不垂直0.1°、CCD面旋转0.1°等对卫星对地姿态的影响较小,误差不超过30";星表中恒星位置在不加岁差、章动修正的情况下,会造成卫星对地三轴姿态误差呈正弦周期性变化,且周期与卫星轨道周期一致。风云三号气象卫星的对地姿态周期性偏差现象是由于星敏感器的星表恒星位置未进行岁差、章动等修正引起的。     

基于气体传感器的变压器在线DGA系统的研究

设计的在线溶解气体分析（DGA）系统采用高分子膜提取油中溶解气体,利用气体传感器对气体体积分数进行检测,使用无线通信模块将气体体积分数信息传输到主控室的计算机上。与离线色谱相比,在气体体积分数测量范围为（4～200）×10^-6,对H2测量最大绝对误差为2×10^-6,对cO测量在（100～2000）×10“的最大绝对误差为30×10^-6,可以达到对变压器油中溶解气体进行在线监测分析的要求。