基于参考站的多传感器时差定位误差校正分析

多传感器时差定位系统中,接收预处理与时间频率基准源会导致系统时差,同时观测站几何位置测量的不准确性也会引入站址误差.针对系统时差与站址误差对定位误差的影响,研究了在已知地理位置引入参考站,通过差分目标信号时差值与参考信号时差值,抑制系统时差与站址误差对定位的影响,实现对系统时差与站址误差的校正.仿真结果表明,在定位盲区之外引入参考站可以提高参考站附近区域的定位性能.     

双星系统实时导航定位仿真

通过对双星系统的星座、工作过程以及定位误差的模拟,构建了一个用于评估双星定位系统对在其覆盖范围内任意时刻任意位置运动载体所提供的导航定位结果的仿真分析平台.在仿真系统初始化时,用户可以自由设定双星系统的星座、中心站位置、自定义坐标系、误差等级、仿真频率以及运动载体的姿态和航迹.该仿真系统为用户提供了运动载体分别在地理坐标系、WGS84坐标系、当地地理坐标系、用户自定义坐标系中的位置、速度、误差、几何精度衰减因子(GDOP)以及载体航程等仿真结果,通过对结果的分析可以评价出双星系统对于运动载体的定位效果.     

基于参考站的低轨单星测频定位误差校正分析

分析了低轨单星测频定位体制中的定位误差校正问题,由于卫星移动过程受到干扰影响,产生星历误差.为解决上述问题,根据参考站的误差校正算法,推导了引入参考站前后的定位误差协方差矩阵,最后对不同条件下参考站对定位误差的校正作用进行试验.从数学上揭示了参考站对系统定位误差的校正作用,通过引入参考站,实现定位误差的校正.仿真结果表明,在参考站位置附近的区域定位精度明显提高,同时仿真分析了在定位盲区引入参考站时的定位误差分布.研究结果可为实际系统参考站优化定位校正提供理论依据.     

TDOA定位系统基站时差估计技术的仿真研究

针对TDOA定位系统基站失去严格同步后定位误差增大的情况,提出了一种基于地理位置时间差GTD的基站时差估计方法.通过在定位网络内部署位置已知的定位辅助单元LAU,测量失去严格同步的定位基站之间的相对时差RTD,用于校准TDOA测量值,使TDOA误差减小到基站严格同步时的误差水平.设计并实现了系统仿真模型,通过仿真验证了采用该技术可减小TDOA系统定位基站的时钟飘移造成的定位误差,并分析了各种信号参数对RTD测量误差的影响.     

基于DeepLabv3+的鸣笛监测系统定位误差检测

传统方法检测鸣笛监测系统的定位误差容易受声相云图中复杂背景干扰且效率低下,本文提出了一种基于DeepLabv3+的定位误差检测方法。首先定义了横向定位误差和纵向定位误差,然后采用轻量级的主干网络并增加通道注意力机制,对DeepLabv3+网络结构进行改进,预测出鸣笛声源和伪彩图的中心像素坐标;其次根据现场安装信息建立坐标系转换模型,结合几何推导法获得对应的世界坐标,从而得到定位误差;最后开展了鸣笛监测系统的动静态定位误差室外实验。结果表明：改进DeepLabv3+网络的均交并比为87.82%,较原始算法提升了3.66%,对鸣笛声源和伪彩图的分割效果更好,检测精度满足鸣笛监测系统的现场定位误差检测要求。     

基于粒子群圆检测的无人机目标定位算法

无人机在室内等复杂环境中飞行时,存在GPS信号较弱、惯性传感器累计误差较大等问题,导致无法实现室内的精准定位.本文提出一种基于粒子群圆检测算法的无人机目标定位方法,该方法通过OpenCV视觉模组进行图像预处理,并通过增量式PID(Proportion Integration Differentiation)与图像滤波相...     

分离式超声波平面定位系统的设计与实现

将超声波测距技术应用于物体的平面定位中,设计具有精确度较高的平面定位系统.阐述了分离式超声波平面定位的基本原理和实现方法,介绍了系统软硬件实现过程,并详细讨论了三角形平面定位法、温度补偿、软硬件校正及误差分析等提高定位精度的方法.该系统以51系列单片机为核心,正常工作有效温度范围为0～50C,定位范围为5 m,最大误差为7 mm.该系统最终用于"网络游戏实物平台"中,实现棋盘上棋子的平面定位.     

基于视觉的UVMS单路标定位误差分析

研究水下作业系统采用水下机器人,水下机器人-机械手系统(UVMS)是一种自主或半自主作业型水下机器人,为了利用单个水下路标,结合立体视觉对其进行相对定位.通过建立双目立体摄像机的误差模型,得到立体视觉利用视差测量时沿景物及其垂直方向的两个误差分量,推导了基于单路标定位的函数模型,并利用误差传递法则,得到了定位误差模型.最后结合实际物理系统参数,给出了载体在几种典型运动下定位误差的仿真结果证明定位精度可达到要求.     

加权最小二乘联合遗传算法的无源定位

针对复杂环境下运动通信辐射源的无源定位,闭式解方法对于时频差模型中的测量噪声敏感且存在定位均方根误差较大问题.为了改善大观测误差下的定位性能,本文提出一种加权最小二乘联合遗传算法的递推式混合TDOA/FDOA定位方法.该方法首先利用已知站点观测大量时频差数据并建立误差模型,基于模型对定位过程中的多组时频差序列进行数据处理;其次通过加权最小二乘求解目标位置的初始值;然后采用改进的遗传算法在初始值的基础上通过多组时频差序列不断迭代、递推求解,修正位置坐标;最后利用位置估计和频差模型完成对目标速度估计.仿真结果表明,本文定位算法相比于经典两步加权最小二乘法具有更低的均方根误差,在大观测误差下能保持较高精度.同时相比于其他混合定位算法收敛速度快,可以有效减少计算量.     

时差定位系统的缩比实验原理分析

推导了无源时差定位系统真实场景与几何缩比模型下定位误差的几何相似性和时差测量精度相似性关系,分析了信号带宽、积累时间、发射功率与矩形谱信号时差测量误差之间的缩比关系,讨论了忽略系统固有误差时,带宽、积累时间、发射功率与定位精度的缩比关系。研究结果表明,当系统固有误差可以忽略,目标辐射源的信号参数不发生变化时,在几何缩比模型中,定位误差将同比缩小,相对误差保持不变;当时差测量精度不变时,绝对定位误差不变,相对误差同比增大。实验结果验证了上述结论。     

复杂环境下基于BP-EKF的UWB-IMU定位方法

基于UWB技术的定位方法在现实生活中得到了广泛应用,但由于复杂的道路环境和障碍物影响,其产生的NLOS误差会严重影响系统的位置估计,导致定位精度低,鲁棒性差.为了提高复杂环境下UWB的定位方法的准确性和鲁棒性,提出了一种基于UWB和IMU数据融合的定位方法,该方法有效地将全局定位和局部定位结合起来,采用BP神经网络算法和EKF算法对IMU数据进行处理,并对IMU与UWB数据进行融合.实验结果表明,与传统UWB定位方法相比,该方法能有效抑制NLOS干扰对定位估计的影响,提高定位系统的精度和鲁棒性.     

WSNS中基于箱线图的误差自校正定位算法

针对基于接收信号强度指示(RSSI)的无线传感器网络(WSNs)节点定位技术易受环境影响、算法运算量大等问题,提出一种基于箱线图的误差自校正定位算法.该算法采用箱线图法处理测距过程中的异常RSSI值,利用自校正最小二乘法消除测距误差进而实现节点定位.仿真和实验结果表明,该算法可以有效抑制异常RSSI值,显著提高节点定位的准确性和稳定性,而且无需建立复杂的数据传播模型或构造RSSI位置指纹分布图.     

矿井人员位置监测技术

分析了超声波、激光、视频、惯导、计步器、无线电等矿井测距和定位技术,其中,无线电测距和定位具有定位距离远、定位误差较小、不受光照影响、受粉尘影响小、便于身份识别、系统成本较低等优点,宜用于矿井人员定位和矿井人员精确定位。分析了UWB,ZigBee,RFID,5G,WiFi6等无线电测距和定位技术：矿用UWB具有定位距离较远、定位误差最小、成本较低等优点,宜用于矿井人员精确定位系统;矿用ZigBee具有定位距离远、定位误差较小、成本较低等优点,宜用于矿井人员定位系统等;矿用RFID具有系统成本最低等优点,宜用于煤矿井下作业人员管理系统等;矿井5G和WiFi6定位精度低于UWB,系统成本高于ZigBee,不宜用于矿井人员定位和矿井人员精确定位系统。分析了接收的信号强度指示（RSSI）、到达时间（TOA）、到达时间差（TDOA）、双程测距（TWR）、对称双边双程测距（SDS-TWR）、到达角度（AOA）等矿井人员定位算法：RSSI定位法定位误差大,难以满足矿井人员定位和矿井人员精确定位的需求;TOA定位法要求定位卡和分站时钟计时精确并同步,定位卡和定位分站成本高,不宜用于矿井人员定位和矿井人...     

基于RFID的人员精确定位方法研究

针对矿井下等地下复杂工作环境中的人员定位问题,结合蛛网定位算法和RFID技术设计一种人员精确定位方法。详细阐述了矿井下建立蛛网模型的方法,介绍了人员定位数据的采集思路和误差分析。使用该方法定位精确,保障了井下人员的安全,为矿难发生时的救援定位节省了宝贵时间。     

运用最优化原理的新型非视距抑制无线定位算法

无线定位中非视距(NLOS)误差的存在会显著降低传统定位算法的精度,因此论文提出了一种运用最优化原理的定位算法以对抗NLOS误差.该算法适用于存在固定节点与移动节点的无线传感网系统,并结合距离加权思想将NLOS环境中的定位建模为二次规划问题,最终得到节点的最小二乘位置估计.分析表明在固定节点数量较多或者存在视距(LOS)传输固定节点时,该算法可以显著削弱NLOS误差的影响.计算机仿真证实了这一分析,其结果表明,在NLOS环境下论文所提出的算法性能优于现有其他定位算法,同时该算法还具有不受固定节点数目限制和复杂度较低等优点.     

基于复杂背景的车牌字符快速识别方法

复杂背景下车辆牌照的快速识别主要包括字符的定位、提取与识别.本文针时在复杂背景下如何快速定位并提取字符、如何提高字符识别率的问题,阐述了在复杂背景车牌字符识别系统中,Niblack(二值化)与SVM相结合的方法和卷积神经网络的具体应用.试验结果表明,在对复杂背景图片中的车牌与集装箱箱体字符进行识别时,该系统准确率分别到达92%与89%,单次所需时间为1秒(CPU 1.66GHZ).本文方法直接对字符定位,克服了传统方法只能针对车牌字符进行识别的局限性,优于其他识别方法.     

混沌三角形定位参考点选择算法

定位服务是普适计算所必须提供的基本服务之一.然而由于测量误差的存在,定位误差在所难免.首先围绕如何减小定位误差,提出并证明了误差收敛定理,揭示了不同位置的参考点对定位误差的贡献规律;其次针对普适计算的实际应用,提出了参考点选择的最佳计算单元和混沌三角形定位参考点选择算法.性能分析及仿真实验表明,所提出的定位参考点选择算法较传统的多边形定位算法在满足相同定位精度需求的情况下,所需的系统开销小、定位误差收敛速度快,更适合为资源受限环境下的普适计算定位服务所使用.     

单点GPS定位误差建模研究

对单点GPS定位误差进行时间序列分析,将定位误差拟合成十阶AR模型.AR(10)模型的零极点分析结果表明模型的动态特性由一对主导极点决定,得到单点GPS定位误差的二阶马尔可夫模型.有效提高定位精度.模型阶次的降低,减少了定位解算的复杂度和计算量.提高了系统的实时性.仿真结果显示:将GPS定位误差拟合成二阶马尔可夫过程是合理的.     

作业型遥控水下运载器的多变量backstepping鲁棒控制

针对作业型遥控水下运载器（ROV）存在复杂外干扰、参数不确定性以及强非线性耦合的特性,提出了作业型ROV的多变量backstepping控制方法．使用Lyapunov稳定性分析方法,证明了当存在系统参数不确定性和未知常值外干扰的情况时,系统的局部渐近稳定性．以及跟踪误差的局部渐近收敛性．针对作业型ROV在动力定位时的特点,得到了系统动力定位时的四自由度简化模型．仿真结果表明,所提出的多变量backstepping鲁棒控制器具有比常规PID控制器更好的控制品质和鲁棒性能．     

基于北斗载波差分定位技术的输电线路覆冰厚度研究

针对传统拉力倾斜传感器以及摄像头监控系统在长期监测高压输电线路覆冰厚度时易出现的使用寿命短、监测精度低、传输速度慢等问题.本文设计了一种基于北斗导航通讯技术的输电线路覆冰情况实时监测系统.该系统利用北斗载波差分定位原理准确获取输电线路的高精度空间三维位置坐标信息,后将位置坐标信息统一到笛卡尔坐标系下进行定位误差修正,根...