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室内导航综述目录一、概述二、室内导航原理三、室内导航技术四、简单比较一、概述室外GNSS导航定位请在此添加段落内容……请在此添加段落内容……GNSS缺陷室内信号遮挡无法定位民用定位精度过低(10m左右)室内导航需求1、大型商场里面借助室内导航快速找到出口、电梯2、家长用来跟踪小孩的位置避免小孩在超市中走丢3、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二、室内定位原理测量距离到达时间(TimeofArrival,TOA)到达时间差(TimeDifferenceofArrival,TDOA)到达角度(AngleofArrival,AOA)接收信号强度指示(ReceivedSignalStrengthIndicator,RSSI)位置指纹IP、信号强度、二维码编码等基于TOA测距时,已知信号的传播速度,则可根据信号的传播时间来计算节点之间的距离。welcometousethesePowerPointtemplates,NewContentdesign,10yearsexperienceTOA基于TDOA(1)测距时,采用三个不同的基站可以测到两个TDOA,移动站位于两个TDOA(1)决定的双曲线的交点上。降低了时间同步要求。welcometousethesePowerPointtemplates,NewContentdesign,10yearsexperienceTDOA(1)基于TDOA(2)测距时,通过两种信号到达时间差获取距离,无需同步,精度较高,但设备复杂度高。welcometousethesePowerPointtemplates,NewContentdesign,10yearsexperienceTDOA(2)基于AOA测距,通过某些硬件设备感知发射节点信号的到达方向,计算接收节点和锚节点之间的相对方位或角度,然后再利用三角测量法或其他方式计算出未知节点的位置。welcometousethesePowerPointtemplates,NewContentdesign,10yearsexperienceAOA基于RSSI测距时,参数n、A通过线性回归分析获得,采用高斯滤波模型进行RSSI滤波获取更高精度welcometousethesePowerPointtemplates,NewContentdesign,10yearsexperienceRSSI最小二乘法已知1,2,3等n个节点的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),(x3,y3)…(xn,yn),它们到节点D的距离分别为d1,d2,d3···dn,假设节点D的坐标为(x,y)。使用最小二乘公式:即可解出X位置指纹231IP指纹RSSI指纹二维码指纹三、室内定位技术1、A-GPS2、WIFI3、蓝牙4、UWB超宽带AGPS技术是一种结合了网络基站信息和GPS信息对移动台进行定位的技术,在卫星信号微弱的室内也能完成定位welcometousethesePowerPointtemplates,NewContentdesign,10yearsexperienceAGPSwelcometousethesePowerPointtemplates,NewContentdesign,10yearsexperienceAGPS定位步骤:1、AGPS手机首先将本身的基站地址通过网络传输到位置服务器;2、位置服务器根据该手机的大概位置传输与该位置相关的GPS辅助信息(包含GPS的星历和方位俯仰角等)到手机;3、该手机的AGPS模块根据辅助信息接收GPS原始信号,然后传给服务器;4、位置服务器根据传来的GPS信号完成对GPS信息的处理,估算该手机的位置,并传回手机。wifi定位通过定位端侦听附近都有哪些热点,检测每个热点的信号强弱原理完成定位。welcometousethesePowerPointtemplates,NewContentdesign,10yearsexperienceWIFIwelcometousethesePowerPointtemplates,NewContentdesign,10yearsexperienceWIFI原理是利用下面三条事实:1、WiFi热点越来越多,在城市中更趋向于空间任何一点都能接收到至少一个AP的信号。2、热点只要通电,不管它怎么加密的,都一定会向周围发射信号。信号中包含此热点的唯一全球ID。3、热点一般都是很少变位置的,比较固定。成功的定位需要两个先决条件:1、客户端能上网2、侦听到的热点的坐标在数据库里有位置信息。蓝牙定位主要是Apple所提出的iBeacon技术,它是以低功耗蓝牙为基础的室内定位技术应用,主要提供基于精确地理位置的一项讯息推播。welcometousethesePowerPointtemplates,NewContentdesign,10yearsexperience蓝牙welcometousethesePowerPointtemplates,NewContentdesign,10yearsexperience蓝牙主要是利用的是蓝牙4.0的beacon广播的功能。一般应用场合是在室内,定点布置beacon基站。1.这些蓝牙beacon基站不断发送beacon广播报文(报文内含发射功率)。2.搭载蓝牙4.0模块的终端设备收到beacon广播报文后,测量出接收功率,带入到功率衰减与距离关系的函数中,测算出距离该beacon基站的距离。3.利用距离多个beacon基站的距离,即可实现多点定位的功能。UWB定位是基于到达时间差测距方法,通过精确测量无线脉冲在空间中的传播时间,获取标签与基站之间的绝对距离,通过空间解算获得标签的实时位置。welcometousethesePowerPointtemplates,NewContentdesign,10yearsexperienceUWB超宽带welcometousethesePowerPointtemplates,NewContentdesign,10yearsexperienceUWB超宽带UWB技术采用持续时间只有几十皮秒到几纳秒的脉冲信号来传送信息,信号带宽高达几GHz。其平均发射功率很低,频谱很宽,因此功率谱密度非常低,几乎湮没在各种电磁干扰和背景噪声之中。1)具有低截获率、隐蔽性强、保密性好等优点;2)UWB信号的多径分辨率极高。极高的多径分辨能力赋予UWB信号高精度的测距、定位能力;3)无需载波调制,设备简单。四、简单比较技术类别AGPSWIFI蓝牙UWB精度约10m约3m约3m约15cm传输距离长距离中短距离短距离中短距离安全性较高低较高高穿透性差较差差好耗能较高较高低低主要企业太多谷歌、苹果苹果Ubisense、瑞驰总结agps:应用广、发展成熟,但它只是提高了弱信号的捕捉能力,对于gps信号太弱甚至没有的地下室等,则无法定位wifi、蓝牙:都是基于RSSI原理定位,手机大多都已具备硬件条件,但功耗较高,精度较低,wifi热点收集困难,而蓝牙主要用于感知用户,推送广告uwb:摆脱一般无线收发必须采用载波调制的手段,因此系统体积小,复杂度低,而同时信噪比低,传播距离短(在10M左右)Thankyou!
本文标题:室内导航综述
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