室內(nèi)多層環(huán)境三維導(dǎo)航方法研究
發(fā)布時(shí)間:2021-01-12 06:46
室內(nèi)導(dǎo)航關(guān)鍵是多層室內(nèi)定位技術(shù)和多層路徑規(guī)劃;跓o(wú)線網(wǎng)絡(luò)(Wireless-Fidelity,WiFi)的接收信號(hào)強(qiáng)度(Received Signal Strength Indication,RSSI)的定位算法,充分利用了廣泛布置的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施,成為本文定位技術(shù)的出發(fā)點(diǎn)。同時(shí),提出一種普適性的多層路徑規(guī)劃方案也是另一項(xiàng)研究重點(diǎn)。論文對(duì)基于WiFi的RSSI的多層導(dǎo)航技術(shù)進(jìn)行較為全面的研究。(1)針對(duì)定位離線階段采集指紋時(shí)間較長(zhǎng)的問(wèn)題,提出基于混合蛙跳算法的改進(jìn)克里金插值的指紋庫(kù)構(gòu)建方法。本文通過(guò)采集一半的采樣點(diǎn),插值構(gòu)建完整的位置指紋庫(kù),并證明混合蛙跳算法對(duì)克里金變異函數(shù)的優(yōu)化程度均優(yōu)于最小二乘法。在保證定位精度的前提下,降低50%構(gòu)建位置指紋庫(kù)的時(shí)間。(2)針對(duì)多樓層室內(nèi)定位問(wèn)題,提出基于仿射聚類和軌跡追蹤的室內(nèi)三維定位方案。論文將仿射傳播聚類應(yīng)用于多層室內(nèi)定位離線過(guò)程中,在線定位使用類匹配的粗定位和基于WKNN算法的精定位,再將定位軌跡進(jìn)行卡爾曼濾波得到更接近于真實(shí)位置的軌跡。在樓層定位過(guò)程中,提出匹配各指紋庫(kù)聚類首領(lǐng)的樓層定位方案,并進(jìn)行驗(yàn)證。最后證明,引進(jìn)仿射傳播聚類后...
【文章來(lái)源】:中國(guó)民航大學(xué)天津市
【文章頁(yè)數(shù)】:97 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
信號(hào)傳播路徑示意圖
中國(guó)民航大學(xué)碩士學(xué)位論文14圖2-6信號(hào)傳播路徑示意圖將x軸和y軸構(gòu)成的長(zhǎng)方形區(qū)域A以0.01m的致密網(wǎng)格劃分,根據(jù)式(2-25)計(jì)算所有網(wǎng)格點(diǎn)特定高度上的所有RSSI并保存,得到的集合記為RSSI仿真環(huán)境數(shù)據(jù)集,其中所使用的6個(gè)AP種的某個(gè)AP的RSSI在整個(gè)空間的分布特征如圖2-7所示,明顯RSSI在AP點(diǎn)附近最強(qiáng),距離越遠(yuǎn),信號(hào)值越;同時(shí),距離與RSSI值不是簡(jiǎn)單的對(duì)數(shù)關(guān)系,某種程度可以代表復(fù)雜的現(xiàn)實(shí)情況。以間隔1m正方形網(wǎng)格劃分區(qū)域,模擬離線階段數(shù)據(jù)采集過(guò)程,將仿真環(huán)境數(shù)據(jù)集中的數(shù)據(jù)提取保存,構(gòu)成位置指紋庫(kù)。隨機(jī)在仿真環(huán)境數(shù)據(jù)集中采集200條信息,構(gòu)成測(cè)試集,模擬在線過(guò)程,測(cè)試2.2.3中6種位置指紋匹配算法性能,得到最適合單樓層二維環(huán)境下定位的算法。圖2-7仿真空間某AP的RSSI分布情況
中國(guó)民航大學(xué)碩士學(xué)位論文18集信號(hào)。用于移動(dòng)搜集信號(hào),不記錄任何數(shù)據(jù)坐標(biāo)信息。每次手機(jī)觸摸停止搜集信號(hào)后,對(duì)于每個(gè)RP位置處均可形成一個(gè)csv文件,記錄物理位置信息,采集的次數(shù),每次采集的各AP的RSSI值,稱為待處理初始指紋數(shù)據(jù)。本章采用學(xué)校某建筑2、3、4樓為典型室內(nèi)環(huán)境,RP位置越密集,獲得更高定位精度的可能越大,但工作量就越多?紤]定位精度和工作量,采用2m2m正方形網(wǎng)格劃分各樓層道路聯(lián)通區(qū)域,每一個(gè)RP位置用藍(lán)色圓點(diǎn)表示,物理位置的坐標(biāo)x軸和y軸單位均為m,具體RP位置分布情況如圖3-2所示。(a)2樓參考點(diǎn)位置分布(b)3樓參考點(diǎn)位置分布(c)4樓參考點(diǎn)位置分布圖3-2各樓層參考點(diǎn)位置分布情況
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]混合蛙跳算法自適應(yīng)參數(shù)調(diào)整改進(jìn)策略[J]. 肖瑩瑩,林廷宇,李伯虎,侯寶存,施國(guó)強(qiáng). 系統(tǒng)工程與電子技術(shù). 2016(08)
[2]引入導(dǎo)航網(wǎng)格的室內(nèi)路徑規(guī)劃算法[J]. 林巍凌. 測(cè)繪科學(xué). 2016(02)
[3]一種基于高斯濾波的二維自準(zhǔn)直儀目標(biāo)中心的精確定位算法[J]. 董彥維,羅曉春,賀永喜,衛(wèi)瑞,劉希強(qiáng). 光電技術(shù)應(yīng)用. 2015(05)
[4]基于無(wú)線局域網(wǎng)的位置定位技術(shù)研究和發(fā)展[J]. 郎昕培,許可,趙明. 計(jì)算機(jī)科學(xué). 2006(06)
[5]基于單片機(jī)的紅外超聲室內(nèi)定位系統(tǒng)[J]. 魯琦,殳國(guó)華. 微處理機(jī). 2006(02)
博士論文
[1]基于圖論的機(jī)器學(xué)習(xí)算法設(shè)計(jì)及在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用研究[D]. 屠恩美.上海交通大學(xué) 2014
[2]基于位置指紋的WLAN室內(nèi)定位技術(shù)研究[D]. 孫永亮.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[3]基于信號(hào)強(qiáng)度的WLAN室內(nèi)定位跟蹤系統(tǒng)研究[D]. 陳淼.武漢大學(xué) 2012
[4]基于壓縮感知的RSS室內(nèi)定位系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 馮辰.北京交通大學(xué) 2011
碩士論文
[1]基于WiFi定位的指紋數(shù)據(jù)庫(kù)壓縮技術(shù)研究[D]. 劉旻.南京郵電大學(xué) 2018
[2]基于WiFi和慣性傳感器室內(nèi)融合定位研究[D]. 任廣海.南京郵電大學(xué) 2018
[3]基于WiFi的室內(nèi)定位技術(shù)研究[D]. 謝葉.電子科技大學(xué) 2018
[4]基于位置指紋的WLAN室內(nèi)定位技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 郭悅.北京工業(yè)大學(xué) 2015
[5]室內(nèi)導(dǎo)航路徑規(guī)劃算法的實(shí)現(xiàn)研究[D]. 梁焰松.華中科技大學(xué) 2015
[6]室內(nèi)導(dǎo)航系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 賀昶瑋.北京交通大學(xué) 2013
[7]典型城市路網(wǎng)中最短路徑算法研究及實(shí)現(xiàn)[D]. 王世明.山東大學(xué) 2012
[8]基于藍(lán)牙傳感網(wǎng)絡(luò)的室內(nèi)定位研究及在行為識(shí)別中的應(yīng)用[D]. 江德祥.湘潭大學(xué) 2010
[9]基于ZigBee無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的室內(nèi)定位系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)[D]. 劉玉峰.東北大學(xué) 2010
[10]用于RFID信號(hào)到達(dá)角度(AOA)定位系統(tǒng)中的ADC設(shè)計(jì)[D]. 王淼.天津大學(xué) 2010
本文編號(hào):2972368
【文章來(lái)源】:中國(guó)民航大學(xué)天津市
【文章頁(yè)數(shù)】:97 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
信號(hào)傳播路徑示意圖
中國(guó)民航大學(xué)碩士學(xué)位論文14圖2-6信號(hào)傳播路徑示意圖將x軸和y軸構(gòu)成的長(zhǎng)方形區(qū)域A以0.01m的致密網(wǎng)格劃分,根據(jù)式(2-25)計(jì)算所有網(wǎng)格點(diǎn)特定高度上的所有RSSI并保存,得到的集合記為RSSI仿真環(huán)境數(shù)據(jù)集,其中所使用的6個(gè)AP種的某個(gè)AP的RSSI在整個(gè)空間的分布特征如圖2-7所示,明顯RSSI在AP點(diǎn)附近最強(qiáng),距離越遠(yuǎn),信號(hào)值越;同時(shí),距離與RSSI值不是簡(jiǎn)單的對(duì)數(shù)關(guān)系,某種程度可以代表復(fù)雜的現(xiàn)實(shí)情況。以間隔1m正方形網(wǎng)格劃分區(qū)域,模擬離線階段數(shù)據(jù)采集過(guò)程,將仿真環(huán)境數(shù)據(jù)集中的數(shù)據(jù)提取保存,構(gòu)成位置指紋庫(kù)。隨機(jī)在仿真環(huán)境數(shù)據(jù)集中采集200條信息,構(gòu)成測(cè)試集,模擬在線過(guò)程,測(cè)試2.2.3中6種位置指紋匹配算法性能,得到最適合單樓層二維環(huán)境下定位的算法。圖2-7仿真空間某AP的RSSI分布情況
中國(guó)民航大學(xué)碩士學(xué)位論文18集信號(hào)。用于移動(dòng)搜集信號(hào),不記錄任何數(shù)據(jù)坐標(biāo)信息。每次手機(jī)觸摸停止搜集信號(hào)后,對(duì)于每個(gè)RP位置處均可形成一個(gè)csv文件,記錄物理位置信息,采集的次數(shù),每次采集的各AP的RSSI值,稱為待處理初始指紋數(shù)據(jù)。本章采用學(xué)校某建筑2、3、4樓為典型室內(nèi)環(huán)境,RP位置越密集,獲得更高定位精度的可能越大,但工作量就越多?紤]定位精度和工作量,采用2m2m正方形網(wǎng)格劃分各樓層道路聯(lián)通區(qū)域,每一個(gè)RP位置用藍(lán)色圓點(diǎn)表示,物理位置的坐標(biāo)x軸和y軸單位均為m,具體RP位置分布情況如圖3-2所示。(a)2樓參考點(diǎn)位置分布(b)3樓參考點(diǎn)位置分布(c)4樓參考點(diǎn)位置分布圖3-2各樓層參考點(diǎn)位置分布情況
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]混合蛙跳算法自適應(yīng)參數(shù)調(diào)整改進(jìn)策略[J]. 肖瑩瑩,林廷宇,李伯虎,侯寶存,施國(guó)強(qiáng). 系統(tǒng)工程與電子技術(shù). 2016(08)
[2]引入導(dǎo)航網(wǎng)格的室內(nèi)路徑規(guī)劃算法[J]. 林巍凌. 測(cè)繪科學(xué). 2016(02)
[3]一種基于高斯濾波的二維自準(zhǔn)直儀目標(biāo)中心的精確定位算法[J]. 董彥維,羅曉春,賀永喜,衛(wèi)瑞,劉希強(qiáng). 光電技術(shù)應(yīng)用. 2015(05)
[4]基于無(wú)線局域網(wǎng)的位置定位技術(shù)研究和發(fā)展[J]. 郎昕培,許可,趙明. 計(jì)算機(jī)科學(xué). 2006(06)
[5]基于單片機(jī)的紅外超聲室內(nèi)定位系統(tǒng)[J]. 魯琦,殳國(guó)華. 微處理機(jī). 2006(02)
博士論文
[1]基于圖論的機(jī)器學(xué)習(xí)算法設(shè)計(jì)及在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用研究[D]. 屠恩美.上海交通大學(xué) 2014
[2]基于位置指紋的WLAN室內(nèi)定位技術(shù)研究[D]. 孫永亮.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[3]基于信號(hào)強(qiáng)度的WLAN室內(nèi)定位跟蹤系統(tǒng)研究[D]. 陳淼.武漢大學(xué) 2012
[4]基于壓縮感知的RSS室內(nèi)定位系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 馮辰.北京交通大學(xué) 2011
碩士論文
[1]基于WiFi定位的指紋數(shù)據(jù)庫(kù)壓縮技術(shù)研究[D]. 劉旻.南京郵電大學(xué) 2018
[2]基于WiFi和慣性傳感器室內(nèi)融合定位研究[D]. 任廣海.南京郵電大學(xué) 2018
[3]基于WiFi的室內(nèi)定位技術(shù)研究[D]. 謝葉.電子科技大學(xué) 2018
[4]基于位置指紋的WLAN室內(nèi)定位技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 郭悅.北京工業(yè)大學(xué) 2015
[5]室內(nèi)導(dǎo)航路徑規(guī)劃算法的實(shí)現(xiàn)研究[D]. 梁焰松.華中科技大學(xué) 2015
[6]室內(nèi)導(dǎo)航系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 賀昶瑋.北京交通大學(xué) 2013
[7]典型城市路網(wǎng)中最短路徑算法研究及實(shí)現(xiàn)[D]. 王世明.山東大學(xué) 2012
[8]基于藍(lán)牙傳感網(wǎng)絡(luò)的室內(nèi)定位研究及在行為識(shí)別中的應(yīng)用[D]. 江德祥.湘潭大學(xué) 2010
[9]基于ZigBee無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的室內(nèi)定位系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)[D]. 劉玉峰.東北大學(xué) 2010
[10]用于RFID信號(hào)到達(dá)角度(AOA)定位系統(tǒng)中的ADC設(shè)計(jì)[D]. 王淼.天津大學(xué) 2010
本文編號(hào):2972368
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