基于RSSI的精确室内定位算法
高精度超短基线在水下定位中的应用
高精度超短基线在水下定位中的应用高精度超短基线定位系统在水下定位中的应用 1 2张粤宁刘鹏 (1.武汉长江航道救助打捞局，武汉430014;2.上海地海仪器有限公司，上海200233) 摘要:声学定位系统(Acoustic Positioning System)的技术研究和应用开发在现代海洋科学调查和水下施工中起着重要作用。本文以某品牌超短基线定位系统为例，就超短基线 hort BaseLine)声学定位系统的原理、应用范围等几个方面展开讨论，同时介绍(Ultra S 了高精度超短基线工程中的实际应用，对使用过程中影响定位性能的主要因素进行了简单分析。 关键词: 超短基线水下定位 1 概述 20世纪90年代以来，世界先进国家的海洋调查技术手段逐步成熟与完善，其中超短基 线(简称USBL)水下设备大地定位技术也获得了长足的发展。高精度水下定位系统具有 广泛的用途，在海洋探测研究、海洋工程、水下建筑物施工、潜水员水下作业、水下考 古、海洋国防建设等方面，都离不开水下定位系统为其提供高精度、高质量的定位资料， 因此高精度水下定位技术对维护国家领土权益和国民经济建设都具有重要意义。
1(1关于水下声学定位系统 20世纪50,60 年代，在国际上，随着光、声、磁等技术的不断发展，在大力开发海洋自然资源和海洋工程的进程中，水下探测技术得到了较大发展，相继开发了一系列先进的、高效能的水下探测设备:在各种水下检测的光、声、磁技术中，由于水下光波衰减很快，即使是波长最长、传播最远的红外光波在水中传播到了几米以后也衰减完了，而声波和电磁波在水中有良好的传播性，因而，声呐、磁探和超短基线成为水下检测的有效方法。 声学定位系统最初是在19世纪60年代的时候被开发出来用于支持水下调查研究。从那时起，这类系统便在为拖体，ROV等水下目标的定位中成为了重要角色。声学定位系统能够在有限的区域内提供非常高的位置可重复精度，甚至在远离海岸。对大多数用户来说，可重复性精度要比绝对精度重要。 在声学定位系统中，有3种主要的技术:长基线定位(LBL)，短基线定位(SBL)，和超短基线定位(SSBL/USBL)，有些现代的定位系统能组合使用以上技术。 长基线(LBL):长基线定位能在宽广的区域内提供高精度的位置，它需要至少3个应答器组 成的阵列部署在海底上的已知点上，水面舰只安装一个换能器。换能器测量出到水底应答器的斜距，从而计算出自身的坐标位置。
无线网络定位论文综述
无线传感器网络定位技术分析 摘要 无线传感器网络具有成本低、监测精度高、容错性好、可远程监控、便于诊断与维护等众多优点，在环境监测、事故定位救援等领域有着广阔的应用前景，其根本任务是准确获取物理世界的有价值信息。无线传感器网络借助节点的时间与位置信息，实现传感器节点之间控制和传感数据高速率、低延迟的交换，以保证整个检测与控制系统的准确性与实时性．无线传感器网络面临计算、存储与网络资源等方面的限制，针对如何进行无线传感器网络中节点高效率、低能耗的定位以及覆盖等问题展开研究具有十分重要的意义。在目标监测与跟踪、基于位置信息的路由中，节点的位置信息也是不可缺少的。 关键词：传感器网络定位，实时性 第一章背景分析 无线传感器网络(Wireless Sensor Network，WSN)被誉为21世纪最有影响力的21项技术和改变世界的10大技术之一。传感器节点定位技术是无线传感器网络多数应用中的关键支撑技术之一。无线传感器网络技术在国民经济建设和军事领域有着非常重要的应用价值，如目标跟踪、入侵检测、灾难管理和战场侦察等。新技术在带来应用机会的同时，也带来新的研究问题。无论是在军事侦察或地理环境监测，还是交通路况监测或医疗卫生中对病人的跟踪等应用场合，很多获取的监测信息需要附带相应的位置信息，否则，这些数据就是不确切的，甚至有时候会失去采集的意义，因此网络中传感器节点自身位置信息的获取是大多数应用的基础。所谓定位是对一组未知位置坐标的网络节点，通过估计其至邻居节点的距离或邻居数目等手段，利用节点间交换的信息，确定节点位置的机制。从广义上讲，传感器网络的定位问题包括节点自身定位和对监控目标的定位。由于传感器网络的节点容量受限，包括有限的功耗、通信带宽、内存和计算能力，节点协作完成感知和通信任务，希望计算和通信量最小化，节点定位是传感器网络运行的一个基本和关键问题。 首先，传感器节点必须明确自身位置才能详细说明“在什么位置发什么了什么事件”。从而实现对外部目标的定位和跟踪；其次，了解传感器节点的位置分布状况可以对提高网络的路由效率提供帮助，从而实现网络的负载均衡以及网络拓扑的自动配置，改善整个网络的覆盖质量。因此，必须采取一定的机制或算法来实现无线传感器网络中各节点的定位。 第二章传统定位技术分析
基于RSSI测距的室内定位技术
基于RSSI测距的室内定位技术 2012-08-14 12:19:45 摘要搭建了基于ZigBee技术的室内定位实验平台，以实验室楼道为室内场景进行了接收信号强度(RSSI)测距和定位实验研究。首先对测距实验采集到的数据使用线性回归分析拟合出当前环境的具体测距模型，并对信标和未知节点进行软件开发，实现了基于RSSI的定位算法。经过定位实验精度评估，文中算法的平均定位误差为2．3 m，满足大多室内场景要求。 关键词室内定位；无线传感器网络；RSSI测距；线性回归分析 随着现代通信、网络、全球定位系统(Global PositionSystem，GPS)、普适计算、分布式信息处理等技术的迅速发展，位置感知计算和基于位置的服务(Location Based Setvices，LBS)在实际应用中越来越重要。GPS是目前应用最广泛和成功的定位技术。由于微波易被浓密树林、建筑物、金属遮盖物等吸收，因此GPS 只适合在户外使用，在室内场合，由于信道环境复杂、微波信号衰减厉害、测量误差大，GPS并不适用。近年来基于低成本、低功耗、白组织的无线传感器网络(Wireless Sensor Network，WSN)定位技术得到了科研人员的重视和研究，具有广泛地应用前景。根据定位过程中是否实际测量节点间的距离，可将定位算法分为基于测距(Range-based)的定位和距离无关(range-free)的定位。基于测距的定位先由未知节点硬件接收外部信标节点发射的无线信号并记录下TOA(Time of Arrival)、AOA(Angle of Arrival)、TDOA(Time Difference of Arrival)、RSSI(Received Signal strength Indicator)等测距度量值，然后将测距度量值转为未知节点到信标节点的距离或方位，然后再采用相关算法如三边测量法、三角测量法、极大似然估计法等来计算未知节点的位置。由于RSSI检测设备和机制简单，硬件成本低，实现简单，可通过多次测量平均获得较准确的信号强度值，降低多径和遮蔽效应影响，因此基于RSSI测距的定位技术成为近年来室内定位研究的热点。 1 RSSI测距原理 无线信号传输中普遍采用的理论模型为渐变模型(Shadowing Model)。 式中，p(d)表示距离发射机为d时接收端接收到的信号强度，即RSSI值；p(d0)表示距离发射机为d0时接收端接收到的信号功率；d0为参考距离；n是路径损耗(Pass Loss)指数，通常是由实际测量得到，障碍物越多，n值越大，从而接收到的平均能量下降的速度会随着距离的增加而变得越来越快：X是一个以dBm为单位，平均值为0的高斯随机变量，反映了当距离一定时，接收到的能量的变化。 实际应用中一般采用简化的渐变模型 为便于表达和计算，通常取d0为1 m。于是可得 [p(d)]dBm=A-10nlg(d) (3) 把[p(d)dBm写成RSSI的形式得到 RSSI=A-10nlg(d) (4) 其中，A为无线收发节点相距1 m时接收节点接收到的无线信号强度RSSI值。式(4)就是RSSI测距的经典模型，给出了RSSI和d的函数关系，所以已知接收机接收到的RSSI值就可以算出它和发射机之间的距离。A和n都是经验值，和具体使用的硬件节点和无线信号传播的环境密切相关，因此在不同的实际环境下A 和n参数不同，其测距模型不同。
室内定位常用算法概述
室内定位常用算法概述 一.室内定位目的和意义 随着数据业务和多媒体业务的快速增加，人们对定位与导航的需求日益增大，尤其在复杂的室内环境，如机场大厅、展厅、仓库、超市、图书馆、地下停车场、矿井等环境中，常常需要确定移动终端或其持有者、设施与物品在室内的位置信息。但是受定位时间、定位精度以及复杂室内环境等条件的限制，比较完善的定位技术目前还无法很好地利用。因此，专家学者提出了许多室内定位技术解决方案，如A-GPS定位技术、超声波定位技术、蓝牙技术、红外线技术、射频识别技术、超宽带技术、无线局域网络、光跟踪定位技术，以及图像分析、信标定位、计算机视觉定位技术等等。这些室内定位技术从总体上可归纳为几类，即GNSS 技术(如伪卫星等)，无线定位技术(无线通信信号、射频无线标签、超声波、光跟踪、无线传感器定位技术等)，其它定位技术(计算机视觉、航位推算等)，以及GNSS和无线定位组合的定位技术(A-GPS或A-GNSS)。 由于在室内环境下对于不同的建筑物而言，室内布置，材料结构，建筑物尺度的不同导致了信号的路径损耗很大，与此同时，建筑物的内在结构会引起信号的反射，绕射，折射和散射，形成多径现象，使得接收信号的幅度，相位和到达时间发生变化，造成信号的损失，定位的难度大。虽然室内定位是定位技术的一种，和室外的无线定位技术相比有一定的共性，但是室内环境的复杂性和对定位精度和安全性的特殊要求，使得室内无线定位技术有着不同于普通定位系统的鲜明特点，而且这些特点是户外定位技术所不具备的。因此，两者区域的标识和划分标准是不同的。基于室内定位的诸多特点，室内定位技术和定位算法已成为各国科技工作者研究的热点。如何提高定位精度仍将是今后研究的重点。 二. 室内定位技术的国内外发展趋势 室内GPS定位技术 GPS是目前应用最为广泛的定位技术。当GPS接收机在室内工作时，由于信号受建筑物的影响而大大衰减，定位精度也很低，要想达到室外一样直接从卫星广播中提取导航数据和时
水下和海底大地坐标的精确测量
文章编号:1009-671X(2003)09-0019-03 水下和海底大地坐标的精确测量 张 炜1,王大成2 (1.中国人民解放军91550部队,辽宁大连 116000;2.哈尔滨工程大学水声工程学院,黑龙江哈尔滨 150001)摘 要:潜艇水下高精度定位,长期以来一直是水下导航定位领域的一个难题.为了解决潜艇在水下长时间航行过程中的高精度定位问题,提出了一种比较实用的解决方案.该方案构建了由DGPS 定位和水声定位相结合的水下定位系统.系统采用系缆浮筏作为潜艇,利用DGPS 进行水下定位的中继站,利用水声相对定位技术将DGPS 水面定位向水下延伸,使潜艇在工作潜深就可以直接获得自身的大地经纬度坐标.系统将DGPS 的优良性能与超短基线在水下定位中的优势很好地结合在一起,其定位精度可以保证与DGPS 水面定位精度在同一量级.关 键 词:DGP S;高精度;水下定位中图分类号:T B568 文献标识码:A Precision measurement of coordinates of underwater and sea bed ZHANG Wei 1,WANG Da cheng 2 (1.T he Chinese Peo ple s Liberation Army No.91550,Dalian 116000,China;2.School of U nder water Acoust ic Engineer ing ,Harbin Eng ineering U niversity ,Har bin 150001,China) Abstract:For a long time,high precision positioning for underw ater submarine has been a difficult problem in the field of underw ater navigation and positioning.The traditional positioning for submarine depends on inertial navigation system (INS).But the positioning error of INS accumulates along w ith time.In order to solve the problem of high precision positioning for underw ater subm arine,this paper proposed a relatively practical scheme.T his scheme constructs an underw ater positioning system based on the combination of DG PS and acoustical positioning.This method makes use of acoustical relative positioning technique for ex tend ing the DGPS positioning technique for surface applications to underw ater cases.With this positioning sys tem ,the submarine can directly get its long itude and latitude,and the positioning precision can ensure the same level as the surface application cases of DGPS. Key words:DGPS;high precision;underwater positioning 大地坐标点的测量有两种工作状态需要考虑.第一,水中和海底运动目标大地坐标的实时测量.这在ROV 、水下机器人等的水下作业和潜艇、潜器、水下无人作战平台等军事武备水下实验过程中是经常遇到的.第二,固设于海底处的大地测量控制点坐标的测量.这是被称为 海洋大地测量!任务的一项基础性工作[1],它对于潜艇水下航行、各种水下作业、海底地图测绘等有重要作用. 近年来,由于差分式全球定位系统(DGPS)和高精度水声定位技术的飞速发展,为水下以及海底高精度大地坐标的精确测量提供了更先进的技术手段.尤其是国家海事局在北起大三山、南至防城和三亚港,沿整个海岸线建成的包括总计有20个差分站组成的RBN/DGPS 系统,使无线电差分信号有效地覆盖了我国以海岸为基线的大约300km 的水域范围.再加上美国出于自身商业利益的考虑,取消了C/A 码上的精度干扰,使得DGPS 系统的应用更加方便和有效. 近年来国内外的水声定位技术不断发展,定位精度不断提高,轻便易用的超短基线水声定位系统(USBL 系统)原有的相位模糊(目标定位位置跳象限)、在与基阵面垂直向下的方向和水平方向存在低精度区等缺点,已被克服,加上采用一系列的近代信号处理技术,使USBL 系统能以稳定的高精度测量结果参与水下或海底点坐标测量系统[2,5]. 收稿日期:2002-06-28. 作者简介:张 炜(1961-),男,工程师,主要研究方向:测控技术. 第30卷第9期 应 用 科 技 Vol.30,?.92003年9月 Applied Science and Technology Sep.2003
室内定位技术方案综述及应用前景展望分析研究报告
室内定位技术方案综述及应用前景展望分析研究报告
现代人智能手机里的GPS导航地图愈发不可缺少，但仅仅支持室外定位，当你进到室内，由于导航信号衰减太快，卫星定位根本无法使用。就算使用了现在的AGPS 辅助全球卫星定位系统，国内最热的两款热门地图如百度地图和高德地图的定位缺点依然很明显，精度只能够达到民用的10m级别，而且在AP地址位置发生变化时也容易出错。而我们下面要说的室内定位技术对精度的要求更高，需要米级1m的定位精度，并能够判断楼层，我们用什么技术可以实现呢？ 传统GPS工作原理图
AGPS辅助定位工作原理 室内定位技术的应用前景 室内定位技术在定位搜救、公共安全、商业等方面有非常良好的应用前景，我们可以想象一些比较常见的应用场景：比如在大型商场里面借助室内导航快速找到出口、电梯；家长用来跟踪小孩的位置避免小孩在超市中走丢；房屋根据你的位置打开或关闭电灯；重要的随身物品丢了，当自己走出几米远时手机就发出提醒；商店根据用户的具体位置向用户推送更多关于商品的介绍等等。这种技术已经吸引了一波国内外创新的高潮，各种基于此技术的应用将出现在我们的面前，其规模和影响绝不会亚于GPS。这一切都标志着发展室内定位技术有着广阔的应用前景。 室内定位技术工作原理 全球行业内大咖们的解决方案 如今谷歌、微软、苹果、XX等在内的一些科技巨头，还有一些世界有名的大学都在研究室内定位技术，首先来看看科技巨头公司和各大学的室内定位技术解决方案： ①谷歌方案
谷歌手机地图6.0版的时候已经在一些地区加入了室内导航功能，此方案主要依靠GPS（室内一般也能搜索到2～3颗卫星）、WiFi信号、手机基站以及根据一些“盲点”，如室内无GPS、Wi-Fi或基站信号的地方的具体位置完成室内的定位。目前此方案的精度还不是很满意，所以谷歌后来又发布了一个叫“GoogleMapsFloorPlanMarker”的手机应用，号召用户按照一定的步骤来提高室内导航的精度。 谷歌一直在努力解决两个问题：获取更多的建筑平面图；提高室内导航的精度。建筑平面图是室内导航的基础，就如同GPS车用导航需要电子导航地图一样。谷歌目前想通过“众包”的方式解决数据源的问题，就是鼓励用户上传建筑平面图。另外，用户在使用谷歌的室内导航时，谷歌会收集一些GPS、Wi-Fi、基站等信息，通过服务器进行处理分析之后为用户提供更准确的定位服务。 谷歌6.0地图室内和室外导航对比图
基于RSSI的室内定位算法研究
基于RSSI的室内定位算法研究 摘要:近年来，随着无线网络的迅速发展，室内定位技术在诸多领域中得到了广泛应用，成为重要的研究对象之一。室内定位技术的核心要素是定位算法。优秀的定位算法，可以有效地降低无线信道的影响，并利用较少的网络资源获取较高的定位精度。论文在研究了基于RSSI测距的无线定位算法后，重点研究了基于泰勒级数展开的RSSI测距定位算法，针对传统算法的缺点提出了改进方案。 关键词：室内定位 RSSI 泰勒级数 1.引言 现代社会，基于信息技术的发展，导航、定位等信息在人们纷繁庞杂的信息要求中，占据了越来越大的比重。比如航海、军事、智能公交、煤矿等领域均要求室外或者室内导航定位技术。进入二十一世纪以来，由于传统局域网己经不能满足人们的需求，加上无线网络的组网成本大幅下降，无线网络呈现出蓬勃发展的趋势，而人们在使用的同时也越来越不满足于现状，开始对其有了更多更深层次的要求。 目前,世界上正在运行的卫星导航定位系统主要是美国的全球定位系统(Global Positioning System GPS) ，但GPS这种定位方法是在室外使用得较多的定位方法，它不适用于室内。针对GPS的室内定位精确度偏低、成本较高等缺点，具备低成本、较高定位精度的诸多室内定位技术便应运而生，并在诸多领域正越来越发挥着重要的作用。例如:煤矿企业要实现对井下作业人员的实时跟踪与定位、方便企业对员工的管理与调度，要用到室内定位技术，营救被困人员，室内定位技术可以提供被困人员位置信息，为营救节省大量的时间;在超市等购物中心，室内定位技术可以实现对商品定位、消费者定位、广告发布、地图导航等功能。所以若能实现低成本且高精度的室内定位系统，具有非常重要的现实意义。 未来的发展趋势是室内定位技术与卫星导航技术和通信技术有机结合，发挥各项技术自身的优点，不仅可以提供较高的定位精度和响应速度，还可以覆盖较广的范围，真正实现无缝的、精确的定位。 2 室内定位方法简介 所谓室内定位技术是指在室内环境下确定某一时刻接收终端在某种参考系中的位置。在室内环境下，大多采用无线局域网来估计接收终端的位置。一般典型的无线局域网架构中接入点（AP,Acess Point）类似于无线通信网络中的基站，大部分无线局域网都使用RF（Radio Frequency）射频信号来进行通信，因为无线电波可穿越大部分的室内墙壁或其它障碍物，已提供更大的覆盖范围。常见的室内定位方法有： (1) ZigBee定位技术ZigBee是一种新兴的短距离、低速率、低功耗、低成本及网络扩展性强的无线网络技术，它的信号传播距离介于射频识别和蓝牙之间，工作频段有三个——2.4GHz (ISM国际免费频段)和858/91 SMHz，除了可以应用于室内定位，还可以应用于智能
单目视觉定位方法研究综述
万方数据
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单目视觉定位方法研究综述 作者：李荣明， 芦利斌， 金国栋 作者单位：第二炮兵工程学院602教研室,西安,710025 刊名： 现代计算机：下半月版 英文刊名：Modem Computer 年，卷(期)：2011(11) 参考文献(29条) 1.R.Horaud;B.Conio;O.Leboullcux An Analytic Solution for the Perspective 4-Point Problem 1989(01) 2.任沁源基于视觉信息的微小型无人直升机地标识别与位姿估计研究 2008 3.徐筱龙;徐国华;陈俊水下机器人的单目视觉定位系统[期刊论文]-传感器与微系统 2010(07) 4.邹伟;喻俊志;徐德基于ARM处理器的单目视觉测距定位系统[期刊论文]-控制工程 2010(04) 5.胡占义;雷成;吴福朝关于P4P问题的一点讨论[期刊论文]-自动化学报 2001(06) 6.Abdel-Aziz Y;Karara H Direct Linear Transformation from Comparator to Object Space Coordinates in Close-Range Ph- togrammetry 1971 7.Fishier M A;Bolles R C Random Sample Consensus:A Paradigm for Model Fitting with Applications to Image Analy-s~s anu Automated tartograpny 1981(06) 8.祝世平;强锡富用于摄像机定位的单目视觉方法研究[期刊论文]-光学学报 2001(03) 9.沈慧杰基于单目视觉的摄像机定位方法的研究 2009 10.任沁源;李平;韩波基于视觉信息的微型无人直升机位姿估计[期刊论文]-浙江大学学报（工学版） 2009(01) 11.刘立基于多尺度特征的图像匹配与目标定位研究[学位论文] 2008 12.张治国基于单目视觉的定位系统研究[学位论文] 2009 13.张广军;周富强基于双圆特征的无人机着陆位置姿态视觉测量方法[期刊论文]-航空学报 2005(03) 14.Zen Chen;JenBin Huang A Vision-Based Method for theCircle Pose Determination with a Direct Geometric Interpre- tation[外文期刊] 1999(06) 15.Safaee-Rad;I.Tchoukanov;K.C.Smith Three-Dimension of Circular Features for Machine Vision 1992 16.S.D.Ma;S.H.Si;Z.Y.Chen Quadric Curve Based Stereo 1992 17.D.A.Forsyth;J.L.Munday;A.Zisserman Projective In- variant Representation Using Implicit Algebraic Curves 1991(02) 18.吴朝福;胡占义PNP问题的线性求解算法[期刊论文]-软件学报 2003(03) 19.降丽娟;胡玉兰;魏英姿一种基于平面四边形的视觉定位算法[期刊论文]-沈阳理工大学学报 2009(02) 20.Sun Fengmei;Wang Weining Pose Determination from a Single Image of a Single Parallelogram[期刊论文]-Acta Automatica Sinica 2006(05) 21.吴福朝;王光辉;胡占义由矩形确定摄像机内参数与位置的线性方法[期刊论文]-软件学报 2003(03) 22.王晓剑;潘顺良;邱力为基于双平行线特征的位姿估计解析算法[期刊论文]-仪器仪表学报 2008(03) 23.刘晓杰基于视觉的微小型四旋翼飞行器位姿估计研究与实现 2009 24.刘士清;胡春华;朱纪洪一种基于灭影线的无人直升机位姿估计方法[期刊论文]-计算机工程与应用 2004(9) 25.Mukundan R;Raghu Narayanan R V;Philip N K A Vision Based Attitude and Position Estimation Algorithm for Rendezvous and Docking 1994(02)
车载导航系统精确定位算法的优化
收稿日期：２０１３‐０７‐１７ 网络出版时间：２０１３‐１１‐２２ 基金项目：中央财政支持地方高校专项发展基金资助项目 作者简介：谭宝成（１９５５－），男，教授，Ｅ‐ｍａｉｌ：ｄｅｎｇ１ｈａｏ１＠１２６．ｃｏｍ． 网络出版地址：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃｎｋｉ．ｎｅｔ／ｋｃｍｓ／ｄｅｔａｉｌ／６１．１０７６．ＴＮ．２０１３１１２２．１６２８．２０１４０３．１９５惨０２７．ｈｔｍｌｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１‐２４００．２０１４．０３．０２７ 车载导航系统精确定位算法的优化 谭宝成，邓子豪 （西安工业大学电子信息工程学院，陕西西安 ７１００２１） 摘要：针对车载导航系统下定位的点转换到实际电子地图的过程中存在误差，通过改善坐标转换模型来提 高车载导航系统的定位精度，在经典的平面转换算法的基础上，首先利用高斯投影把全球定位系统接收的 （Ｂ，Ｌ）坐标转化成平面坐标（Ｘ，Ｙ）；其次根据最小二乘法，确定转换参数；同时把公共点本身误差作为随机 参数处理，将转换参数作为非随机参数，利用最小二乘法配置建立转换模型，以得到稳定的参数估值，避免了 公共点因分布不均引起的误差．与传统算法相比，实验结果验证了该算法具有更高的实时性和稳定性． 关键词：车载导航；平面转换模型；坐标转换；定位精度 中图分类号：ＴＰ３０１．６ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００１‐２４００（２０１４）０３‐０１８１‐０６ Ｖｅｈｉｃｌｅｎａｖｉｇａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｏｆｐｒｅｃｉｓｅｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇａｌｇｏｒｉｔｈｍ ＴＡＮＢａｏｃｈｅｎｇ，ＤＥＮＧＺｉｈａｏ（ＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ，Ｘｉ摧ａｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌＵｎｉｖ．，Ｘｉ摧ａｎ ７１００２１，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｅｒｒｏｒｓｅｘｉｓｔｉｎｔｈｅｖｅｈｉｃｌｅｎａｖｉｇａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｕｎｄｅｒｔｈｅｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇｏｆｔｈｅｐｏｉｎｔｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎｔｏｔｈｅａｃｔｕａｌｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｍａｐｉｎｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓ．Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｖｅｈｉｃｌｅｎａｖｉｇａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇｐｒｅｃｉｓｉｏｎｂｙａｍｅｌｉｏｒａｔｉｎｇｔｈｅｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎｍｏｄｅｌ，ｏｎｔｈｅｂａｓｉｓｏｆｃｌａｓｓｉｃａｌｐｌａｎｅｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ ａｌｇｏｒｉｔｈｍｓ，ｗｅｆｉｒｓｔｕｓｅｔｈｅｇａｕｓｓｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅＧＰＳｒｅｃｅｉｖｉｎｇ（Ｂ，Ｌ）ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｓｉｎｔｏｐｌａｎｅｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｓ（Ｘ，Ｙ），Ｔｈｅｎ，Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｌｅａｓｔｓｑｕａｒｅｓｍｅｔｈｏｄ，ｗｅｏｂｔａｉｎｔｈｅｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎｐａｒａｍｅｔｅｒ．Ａｔｔｈｅ ｓａｍｅｔｉｍｅ，ｔｈｅｅｒｒｏｒｏｆｔｈｅｃｏｍｍｏｎｐｏｉｎｔｉｔｓｅｌｆｓｅｒｖｅｓａｓａｒａｎｄｏｍｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｐａｒａｍｅｔｅｒｓ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｍｅｔｈｏｄｏｆｌｅａｓｔｓｑｕａｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎｍｏｄｅｌ，ｗｅｔｒａｎｓｆｏｒｍｐａｒａｍｅｔｅｒｓａｓｎｏｎｒａｎｄｏｍｐａｒａｍｅｔｅｒｓ．Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｏｂｔａｉｎａｓｔａｂｌｅｐａｒａｍｅｔｅｒｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ，ｗｅａｖｏｉｄｔｈｅｃｏｍｍｏｎｐｏｉｎｔｅｒｒｏｒｃａｕｓｅｄｂｙｏｆｔｈｅｕｎｅｖｅｎｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅａｌｇｏｒｉｔｈｍｈａｓａｈｉｇｈｅｒｒｅａｌ‐ｔｉｍｅｐｒｏｐｅｒｔｙａｎｄｓｔａｂｉｌｉｔｙ．ＫｅｙＷｏｒｄｓ： ｖｅｈｉｃｌｅｎａｖｉｇａｔｉｏｎ；ｐｌａｎｅｓｗｉｔｃｈｉｎｇｍｏｄｅｌ；ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ；ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇａｃｃｕｒａｃｙ 文献［１］主要将平面转换的方法应用到基坑的水平位移监测中，通过误差传播定律对转换参数精度进行评定，有效避免了以往在外业工作中设自由全站时作业效率低、工程量大的缺点，但没有讨论监测点分布对精度的影响．文献［２］将平面转换算法应用于车载导航中，通过对高斯公式进行简化，对其高阶项进行剔除，其定位精度符合实际定位要求，算法简单快速．文献［３］在平面转换的基础上提出了最小二乘法配置原理，将换算坐标视作非随机变量，其优点在于协方差阵的换算坐标，在换算过程中与已知坐标统一平差，以提高坐标转换精度．在１０ｍ的动态精度下，转换精度可达到０畅２～０畅３ｍ范围．文献［４］阐述了七参数和三参数算法在全球定位系统（ＧＰＳ）导航中的应用，根据最小二乘法计算得到估计转换参数，导航定位精度可达到厘米级别，但是算法复杂，实时性差，适用于大范围的区域内，具有一定的局限性．文献［５］提出了平面转换算法在ＧＰＳ定位中的应用，详细推导了平面转换的实用公式，提出了新的残差内插法，有效剔除了误差较大的公共 ２０１４年６月 第４１卷 第３期 西安电子科技大学学报（自然科学版）ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＸＩＤＩＡＮ ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ Ｊｕｎ．２０１４Ｖｏｌ．４１ Ｎｏ．３
水下砼灌注桩钢筋笼的准确定位及防止其上浮的措施
水下砼灌注桩钢筋笼的准确定位及防止其上浮的措施 1 保证安装在砼灌注桩中钢筋笼位置的准确的方法1.1 桩基定位要准确和做好保护桩的工作在桩施工前，首先要进行桩基位置的定位，桩位的准确是保证桩基及钢筋笼子位置准确的前提条件，这里就涉及到工程施工中桩基的定位的问题，施工员的工作不仅要把桩基的位置找准，而且还要做好保护桩的工作，以备桩基施工钢筋定位等后期使用。施工现场都要出入一些大型工程车辆，一不注意就将事先布置好的保护桩碾压破坏掉，因此在做保护桩的时候，考虑的是不仅能方便恢复桩位点，而且还要尽量避免做好的保护桩遭到破坏。以上只是最基本的保证桩基位置准确的方法，更重要的是保证钢筋笼在桩基中混凝土位置的准确，下面进行一些简要的介绍。1. 2 护筒的质量、规格要满足施工的要求钻孔使用的护筒要圆而且制作护筒的钢板不能小于8 毫米（冲击钻施工时用的护筒的钢板不能小于12 毫米），护筒的直径应比桩基的直径大约200~300 毫米左右即可（冲击钻施工时护筒的直径要比上述值适当大些），埋设护筒时使其中心与桩位的中心重合，（规范中规定误差不能超过50 毫米，实际操作中要控制在20 毫米内），因为护筒是保证钢筋笼位置准确的第一个屏障，钢筋笼子要通过护筒安装进桩基钻孔内。另外护筒周围的回填土要尽量用不易渗水的粘土或煤矸石粉沫等回填，并要夯打结实。防止钻孔施工时外溢的泥浆渗过护筒周围的回填土，从而使护筒的位置倾斜或者发生位置改变。1. 3 做到钻杆中心和桩位中心重合埋好护筒后开始稳钻机，钻机的基础平
台要平整和结实，稳钻机时最重要的是保证钻杆的中心和桩位的中心要重合，并且要保证钻机的竖直，使钻机的磨盘中心和桩位的中心重合为止（通过吊线坠检查两者误差不宜超过10 毫米）；冲击钻是使其钢丝绳中心和桩位的中心重合，经校和无误后才能制备泥浆准备钻孔。在钻孔的过程，通过保护桩恢复桩位中心，在钻孔时，要经常检查、校和钻杆的中心是否与桩位中心重合。1.4 壁杆与吊线坠相结合的方法来控制钢筋笼子的位置准确性为了保证安装后的钢筋笼能在钻孔灌注桩的中心位置，通常在安装钢筋笼之前，用长6m~8m，直径50~80mm 的钢管在一端焊接上?型的挂钩，制作4～6 个壁杆，均匀挂在护筒的四周后，才能开始安装钢筋笼子。在护筒的周围均匀安装4～6 个壁杆的目的是能使钢筋笼在壁杆的挤靠下，在钻孔内保持垂直，同时也能有效防止钢筋笼嵌入孔壁的泥里，设计上在钢筋笼周围上焊接几个长几十厘米长的]型的钢筋来做混凝土的保护层几乎是没有用的，经过实践检验，壁杆的作用基本上能控制住钢筋笼的位置，使其不会有产生太大的偏差，使钢筋笼子的位置基本上能满足规范规定的要求。精确的控制还要用吊线坠来实现，在安装完钢筋笼后，通过保护桩恢复桩位的中心点，然后抽孔内的泥浆，直到漏出钢筋笼的顶面，在钢筋笼的顶端挂十字线，用线坠来校和钢筋笼上挂的十字线中心与桩位的中心是否重合，否则用大锤、钢管敲打、撬动钢筋笼的吊筋使其中心与桩位的中心重合为止。但当钢筋笼的顶面至泥浆的上面距离较大时，抽泥浆的方法往往容易造成塌方，因此用吊线坠的方法就不再适用。
无线定位常用算法概述
无线定位算法综述 一无线传感网络与节点定位 1. 无线传感网络中的关键技术 无线传感器网络作为当今信息领域新的究热点，涉及多学科交叉的研究领域，涉及到非常多的关键技，主要包括：拓扑控制；网络协议；网络安全；时间同步；定位技术；数据融合；嵌入式操作系统；无线通信技术；跨层设计和应用层设计。2. 无线传感器网络节点定位机制 无线传感器网络节点定位问题可表述为：依靠有限的位置己知节点即信标节点(锚节点)，确定布设区中其它未知节点的位置，在传感器节点间建立起一定的空间关系的过程。无线定位机制一般由以下三个步骤组成： 第一步，对无线电信号的一个或几个电参量(振幅、频率、相位、传播时间) 进行测量，根据电波的传播特性把测量的电参量转换为距离、距离差及到达角度等，用来表示位置关系； 第二步，运用各种算法或技术来实现位置估计； 第三步，对估计值进行优化。 3. 节点间距离或角度的测量 在无线传感器网络中，节点间距离或角度的测量技术常用的有RSSI、TOA、TDOA和AOA等。 4. 计算节点位置的基本方法 (1) 三边测量法
(2) 三角测量法； (3) 极大似然估计法。 5. 无线传感器网络定位算法的性能评价
几个常用的评价标准：定位精度；规模；锚节点密度；节点密度；覆盖率；容错性和自适应性；功耗；代价。 6. 无线传感器网络定位技术分类 （1）物理定位与符号定位； （2）绝对定位与相对定位； （3）紧密耦合与松散耦合； （4）集中式计算与分布式计算； （5）基于测距技术的定位和无须测距技术的定位； （6）粗粒度与细粒度； （7）三角测量、场景分析和接近度定位。 二典型的自身定位系统与算法 到目前为止，WSN 自身定位系统和算法的研究大致经过了两个阶段。第1 阶段主要偏重于紧密耦合型和基于基础设施的定位系统。对于松散耦合型和无须基础设施的定位技术的关注和研究可以认为是自身定位系统和算法研究的第2 阶段。 1. Cricket定位系统 未知节点使用TDOA技术测量其与锚节点的距离，使用三边测量法提供物理定位。 2. RADAR系统 建立信号强度数据库，通过无线网络查询数据库，选择可能性最大的位置定位自身。 在三边测量定位方式下，未知节点根据RSSI计算与多个基站的距离，然后使用三边测量法定位， 3. AHLos系统 AHLos算法中定义了3 种定位方式——原子式、协作式和重复式最大似然估计定位(atom,collaborative和iterative multilateration)。
基于RSSI测距定位算法的研究和改进
龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/906174629.html, 基于RSSI测距定位算法的研究和改进 作者：何沃林 来源：《数字技术与应用》2017年第09期 摘要：RSSI的定位算法在实际应用中的定位精度较低。通过研究分析通信距离、环境参数和信号干扰等各种因素对RSSI值测量的影响，为提出高效的定位算法提供研究思路。结合缩短通信距离、改进节点坐标计算方法等几种方法的综合应用，实现对RSSI定位算法的改进和参数优化，提高其定位精度和抗干扰能力。通过对RSSI定位算法的改进和参数优化，提高其定位精度和抗干扰能力。 关键词：无线传感器网络；测距；RSSI；定位算法 中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2017）09-0134-02 接收信号强度测距法RSSI（Received Signal Strength Indication）为基础的定位算法，被普遍运用于无线传感器网络节点定位之中。其理想情况是定位结果坐标为一个正确的位置点，但由于传输距离、信号干扰等诸多因素的影响，往往无法确保RSSI测量结果的精确度，使定位点位于一个存在一定误差的区域内，改正思路是在实际的应用中，对传统的RSSI定位算法进行改进和参数的优化，尽可能缩小这个误差区域。 1 影响RSSI定位精度的因素 1.1 通信距离与障碍物 通信距离将影响到无线电信号衰减量，在长距离传输过程中，信号受环境干扰较大。另外信道内存在障碍物，通过对信号的折射、反射等，会使得信号衰减不断加剧，最终也会对RSSI数值测量结果产生影响。在以下实验过程中，对四组典型环境参数进行选取，A均取值 为41，n则分别取值为2.6、2.8、3.0以及3.2。具体结果参见图1。可以看到，在测距距离不断加大的同时，各组环境参数之下的误差曲线均体现出误差持续增加的特性。若保持在5米之内，则误差增长相对缓慢，而一旦超过这一数值，则误差的增加将极为显著[1]。 此外，因为障碍物存在于信道之中，往往会产生反射、折射等影响，在加大通信距离之后，上述影响将因此而增大。RSSI数值的测量将因为障碍物而受到影响，导致传播进程中的信号损耗。 1.2 环境参数 在对RSSI数值进行计算时，所应用的环境参数是否和实际环境相符，是决定定位误差大小的关键。在上述不同通信距离定位误差测试的实验中，当参数A以及n分别为41以及2.8
精确定位相对点的常用方法
在AUTOCAD里完全能用的上啊，很好用的。 CAD图形对象通常是通过指定点的位置或输入坐标值来绘制的。尧创CAD2010的定位功能功能异常丰富，可以输入绝对坐标值定位，可以捕捉对象特征点精确定位，可以运用正交导航、极轴导航、对象追踪导航定位，还可以输入相对坐标值进行定位……。其中，输入相对坐标值定点的方法用得比较普遍，也最灵活多变。下面以如何定位图中的圆心为例介绍几种精确定位相对点的常用方法： 图（一） 1. 直接距离输入法 直接距离输入法：通过移动光标指示方向然后输入距离来指定点。 直接距离输入法与极轴导航结合使用，可以绘制指定长度和角度的直线。其操作步骤： 1）启动 LINE 命令并指定第一点； 2）移动光标，直到显示与要绘制直线相同的角度的导航虚线（前提：极轴导航开启，设置极轴导航角中包括所要绘制的角度）。 3）在命令提示下，输入距离。 直接距离输入法也可以和对象捕捉和对象追踪结合使用，准确定位相对于对象追踪点指定方向和距离的点。 图（一）中圆心的定位方法： 1）启动（指定圆心、半径）画圆命令； 2）移动光标到L2的中点稍作停留，将中点设置成对象追踪点； 3）沿中点向上移动光标，以指示方向； 4）输入距离13，圆心即可正确定位。 2. TK方法 追踪（命令：tk）：可指定一系列临时点，每个点均自上一点偏移。 图（一）中圆心的定位方法： 命令： _circle 指定圆的圆心或 [三点(3P)/两点(2P)/相切、相切、半径(T)]: tk //启动画圆命令后，再输入tk追踪，
第一个追踪点: //单击红色标识点作为第一个临时追踪点 下一点 (按 ENTER 键结束追踪): 20 //向第一个临时追踪点右方移动光标，输入偏移距离20,确定第二个临时追踪点 下一点 (按 ENTER 键结束追踪): 13 //向第二个临时追踪点上方移动光标，输入偏移距离13,确定第三个临时追踪点 下一点 (按 ENTER 键结束追踪): //按 ENTER 键结束追踪,距离红色标识点（@20,13）处的点被选中作圆心 指定圆的半径或 [直径(D)]: 6 //输入半径，回车完成
室内定位几种算法概述
室内定位几种算法概述 一.室内定位目的和意义 随着数据业务和多媒体业务的快速增加，人们对定位与导航的需求日益增大，尤其在复杂的室内环境，如机场大厅、展厅、仓库、超市、图书馆、地下停车场、矿井等环境中，常常需要确定移动终端或其持有者、设施与物品在室内的位置信息。但是受定位时间、定位精度以及复杂室内环境等条件的限制，比较完善的定位技术目前还无法很好地利用。因此，专家学者提出了许多室内定位技术解决方案，如A-GPS定位技术、超声波定位技术、蓝牙技术、红外线技术、射频识别技术、超宽带技术、无线局域网络、光跟踪定位技术，以及图像分析、信标定位、计算机视觉定位技术等等。这些室内定位技术从总体上可归纳为几类，即GNSS技术(如伪卫星等)，无线定位技术(无线通信信号、射频无线标签、超声波、光跟踪、无线传感器定位技术等)，其它定位技术(计算机视觉、航位推算等)，以及GNSS 和无线定位组合的定位技术(A-GPS或A-GNSS)。 由于在室内环境下对于不同的建筑物而言，室内布置，材料结构，建筑物尺度的不同导致了信号的路径损耗很大，与此同时，建筑物的内在结构会引起信号的反射，绕射，折射和散射，形成多径现象，使得接收信号的幅度，相位和到达时间发生变化，造成信号的损失，定位的难度大。虽然室内定位是定位技术的一种，和室外的无线定位技术相比有一定的共性，但是室内环境的复杂性和对定位精度和安全性的特殊要求，使得室内无线定位技术有着不同于普通定位系统的鲜明特点，而且这些特点是户外定位技术所不具备的。因此，两者区域的标识和划分标准是不同的。基于室内定位的诸多特点，室内定位技术和定位算法已成为各国科技工作者研究的热点。如何提高定位精度仍将是今后研究的重点。 二.室内定位技术的国内外发展趋势 室内GPS定位技术 GPS是目前应用最为广泛的定位技术。当GPS接收机在室内工作时，由于信号受建筑物的影响而大大衰减，定位精度也很低，要想达到室外一样直接从卫星广播中提取导航数据和时间信息是不可能的。为了得到较高的信号灵敏度，就需要延长在每个码延迟上的停留时间，A-GPS技术为这个问题的解决提供了可能性[7]。室内GPS技术采用大量的相关器并行地搜索可能的延迟码，同时也有助于实现快速定位。 利用GPS进行定位的优势是卫星有效覆盖范围大，且定位导航信号免费。缺点是定位信号到达地面时较弱，不能穿透建筑物，而且定位器终端的成本较高。 室内无线定位技术 随着无线通信技术的发展，新兴的无线网络技术，例如WiFi、ZigBee、蓝牙和超宽带等，在办公室、家庭、工厂等得到了广泛应用。 ——红外线室内定位技术。红外线室内定位技术定位的原理是，红外线IR标识发射调制的红外射线，通过安装在室内的光学传感器接收进行定位。虽然红外线具有相对较高的室内定位精度，但是由于光线不能穿过障碍物，使得红外射线仅能视距传播。直线视距和传输距离较短这两大主要缺点使其室内定位的效果很差。当标识放在口袋里或者有墙壁及其他遮挡时就不能正常工作，需要在每个房间、走廊安装接收天线，造价较高。因此，红外线只适合短距离传播，而且容易被荧光灯或者房间内的灯光干扰，在精确定位上有局限性。 ——超声波定位技术。超声波测距主要采用反射式测距法，通过三角定位等算法确定物体的位置，即发射超声波并接收由被测物产生的回波，根据回波与发射波的时间差计算出待测距离，有的则采用单向测距法。超声波定位系统可由若干个应答器和一个主测距器组成，主测距器放置在被测物体上，在微机指令信号的作用下向位置固定的应答器发射同频率的无线电信号，应答器在收到无线电信号后同时向主测距器发射超声波信号，得到主测距器与各个应答器之间的距离。当同时有3个或3个以上不在同一直线上的应答器做出回应时，可以根据相关计算确定出被测物体所在的二维坐标系下的位置。超声波定位整体定位精度较高，结构简单，但超声波受多径效应和非视距传播影响很大，同时需要大量的底层硬件设施投资，成本太高。 ——蓝牙技术。蓝牙技术通过测量信号强度进行定位。这是一种短距离低功耗的无线传输技术，在室内安装适当的蓝牙局域网接入点，把网络配置成基于多用户的基础网络连接模式，并保证蓝牙局域网接入点始终是这个微微网