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室内外无缝导航定位是万物互联之基石,具有广阔的市场前景和应用价值. 但目前对于室内外过渡区的无缝组合导航技术,仍存在诸多棘手问题亟待解决. 对此,从三个方面对BDS/UWB组合定位的室内外无缝链接方法进行了改进:一是提出了一种基于内引法和外引法的室内信标绝对定位方法,以解决室内外定位结果的坐标基准统一问题;二是提出了一种基于位置精度因子(PDOP)平稳变化的室内信标优化布局方案,以提高过渡区域的导航定位精度与信标可用性;三是提出引入自适应权重因子,来解决BDS/UWB组合定位的观测值合理定权问题. 通过具体实验验证:1) 利用基于内引法和外引法的室内信标绝对定位方法,可实现室内外坐标基准的统一,显著提高了用户使用的便捷性;2) 采用所提信标优化布局方案,可有效提高过渡区定位精度,相比无超宽带(UWB)信标,BDS/UWB组合定位的平均定位精度至少提高 355%;3) 自适应权重因子可实时调节不同时间、不同类型观测值的权比,增强了观测信息利用效率,相比北斗卫星导航系统(BDS)空旷区域,定位精度可至少提高22.5%. 相似文献
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为了提高室内外过渡区定位精度,本文采用GPS+BDS与UWB组合定位,建立GPS+BDS与UWB组合定位模型,并针对GPS与BDS星座结构的不同,以及UWB与GNSS观测值残差差异较大的情况,采用Helmert方差分量估计法分别对GPS、BDS、UWB进行定权;最后通过动态室内外过渡区试验组合模型进行精度验证。结果表明,基于GNSS+UWB定位系统,采用Helmert方差分量方法,在东、北、天3个方向的定位精度均获得了显著提高,静态条件下提高幅度约为20%,动态条件下提高幅度约为10%。 相似文献
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全球导航卫星系统（global navigation satellite system，GNSS）/声纳水下定位精度主要取决于GNSS浮标阵列构型和声学测距精度。优化水面浮标阵列是提高水下定位精度的重要途径。探讨了GNSS浮标阵列解析优化方法，算例以5枚和6枚浮标布设为例，应用所提方法给出了最优浮标阵列解。基于几何精度因子（geometric dilution of precision，GDOP）最小构型解析方法，通过考虑水下定位GNSS浮标位于水面和存在高度角限制这一约束条件，对水下定位浮标阵列进行了解析优化。由于浮标进行水下定位时是范围性的，还基于区域GDOP均值和方差两个指标对GNSS浮标阵优化问题进行了探讨，并采用数值方法设计了区域GDOP均值最小构型搜索算法。研究表明，虽然存在高度角约束条件，最优浮标阵列几何结构并不唯一，若在此基础上进一步考虑区域GDOP均值和方差最小的目标，则最终可获得唯一的区域均值浮标阵列结构。 相似文献
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针对LBS室内外无缝定位应用中室内定位坐标系与室外定位坐标系统不一致的问题,提出了一种以Web墨卡托坐标系为媒介的室内外无缝定位坐标集成方法。该方法通过一组点,已知室内及室外坐标系坐标,利用最小二乘方法计算得到室内外异构坐标系之间的转换参数,从而实现室内外环境切换后坐标位置的连续。 相似文献
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利用建筑物中金属结构引起的地磁场扰动可以对室内的行人目标进行定位，而且基于地磁场的定位无需布设任何额外设施，因此可以以低成本实现定位。但仅靠单一的地磁技术无法满足室内定位的精度要求。为了解决磁场数据中单点定位的模糊性问题，本文提出了一种利用粒子滤波算法将PDR与地磁相融合的室内定位方法，并开发了地磁室内导航系统，以智能手机为硬件平台构建磁力计传感器模型，建立匹配轨迹的均方误差准则并实现PDR累积误差实时校正的迭代计算。在68 m×1.8 m的试验区域内，产生的平均定位误差为1.13 m，最大定位误差为2.17 m。本文算法的定位精度比单独PDR算法提升了42%；与单一地磁指纹匹配算法相比，定位精度提高了57%。试验证明，本文提出的融合算法对提高室内定位精度具有显著的作用。 相似文献
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通过STK软件对GPS、BDS、GLONASS、Galileo四个系统的星座结构进行仿真,并选择单系统与多系统组合定位的方式对中国区域内的可见卫星数、GDOP值和定位精度进行覆盖分析。结果表明,GPS/BDS/GLONASS/Galileo四系统组合定位在我国的GDOP值可达0.7~0.8,定位精度可达3~4m,优于其他方式的组合定位;同时四系统组合定位下的GDOP值降低,定位精度更好,GDOP值与定位精度的波动异常得到了抑制,导航定位的性能与稳定性也得到了相应的提升。 相似文献
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针对在全球卫星导航系统(GNSS)信号易遮挡地区,单一系统可见卫星数较少,定位性能不理想甚至难以满足定位需求的问题,分析北斗三号(BDS-3)在不同区域遮挡环境下对定位性能的改善. 通过全球不同区域MGEX(Multi-GNSS Experiment)监测站的观测数据,采用GPS、BDS-3、BDS-3/GPS组合定位三种模式,在不同模拟遮挡环境下进行伪距单点定位,分析了各模式下可见卫星颗数、历元利用率、几何精度衰减因子(GDOP)值和定位精度. 结果表明:在北半球区域,相较于其他方向遮挡,GPS模式在低纬度地区南面遮挡的定位稳定性和精度最高,在中高纬度地区北面遮挡的定位稳定性和精度最高,BDS-3和BDS-3/GPS组合模式在低纬度地区各方向遮挡定位精度相当,在中纬度和中高纬度地区,北面遮挡的精度明显优于其他方向遮挡的定位精度. BDS-3/GPS组合定位模式,大大增加了可见卫星颗数,历元利用率提高,卫星空间几何结构改善,GDOP值降低,稳定性和定位精度明显优于单系统. 相似文献
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基于伪卫星的改善GPS几何精度因子的研究 总被引：1，自引：1，他引：0
随着人们活动范围的日益扩大和周边环境的日益复杂,高精度GPS导航技术逐渐成为国内外研究的重点。GPS系统的定位精度在很大程度上取决于参与定位卫星的数目和几何布局,而几何精度因子(GDOP)正是衡量定位卫星几何布局优劣的量度。文章从几何精度因子着手,从理论上证明了伪卫星对GPS系统GDOP的改善,分析了伪卫星数量对GPS系统定位精度的影响。借助于仿真实验,结果表明,在GPS导航定位中,伪卫星能够显著增强卫星几何图形结构、提高测量精度、改善精度因子从而提高定位精度。 相似文献
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采用多卫星导航系统组合导航,定位精度和系统可靠性会大幅提升,但导航定位运算量也会成倍增长。为解决多系统组合导航定位精度与实时性之间的矛盾,提出一种新的选星方法。新方法不追求最小GDOP值,而是以满足导航定位精度的GDOP值为前提,结合模糊理论中隶属函数的思想,按卫星在星座中均匀分布为原则进行选星。推导伪距测量的误差模型,分析了GDOP与测量误差之间的关系。北斗、GPS和GLONASS三系统组合导航选星实验结果表明,在不超过3次求解GDOP值的情况下,新方法能以不小于98%的概率得到GDOP≤4。 相似文献
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全球卫星导航系统(GNSS)与超宽带(UWB)等定位系统在室内外复杂环境下作用范围有限,并且单一定位源均无法获得从室外到室内连续可靠的定位结果等问题,针对北斗卫星导航系统(BDS)+GPS/UWB松组合定位方法展开研究,设计了室内外动态定位实验与过渡区域静态定位实验,利用扩展卡尔曼滤波器(EKF)对定位误差状态进行最优估计,并对BDS+GPS组合、UWB以及BDS+GPS/UWB松组合三种定位模式进行分析评价. 实验结果表明:在室内外的过渡区域,BDS+GPS/UWB松组合改善了GNSS-实时动态定位(RTK)的定位精度,扩展了GNSS-RTK的作用范围;BDS+GPS/UWB松组合相比于各单一定位源在一定程度上提高了系统从室外到室内定位的连续性与定位结果的可用性. 相似文献
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自动推算室内接入点坐标算法 总被引：2，自引：1，他引：1
随着基于位置服务的应用与发展,室外和室内定位技术都得到了飞速发展。特别是在WiFi定位技术的不断完善下,室内定位技术有了广泛的应用,但是,WiFi定位技术的两种定位方式均需预先知道室内网络接入点的精确坐标,这一要求无法满足一些紧急情况下的定位需求。因此,本文提出了一种基于M估计的自动推算室内接入点坐标算法。该算法借助在室内外交界处同时获取卫星定位信息和WiFi信号的RSSI信息,巧用分段RSSI测距算法提高长距离RSSI测距精度,结合残差绝对和最小的M估计改进距离交会定位算法,最终推算出室内接入点的三维坐标,实现自动化推算过程。试验结果表明：该方法的定位精度比常规距离交会最小二乘算法提高了50%,能够快速实时较精确地推算室内接入点的坐标,进一步完善了WiFi定位技术。 相似文献
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目前,全球卫星导航系统是获取室外环境位置信息最常用的技术手段,但由于卫星信号易被遮挡,并不适用于室内或者高楼林立的复杂场合,因此,室内定位技术作为室外定位的有力补充迅速发展。本文通过介绍目前主流室内定位方式及关键技术,结合室内定位技术的研究现状,深入挖掘了室内定位技术的潜在价值及广阔前景,并提出具体创新应用方向,力求构建深层面的智慧位置平台。 相似文献
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针对室内外场景结合的导航应用服务需求的发展以及现有室内外场景感知方法的识别稳定性较低、准确率不高问题,本文提出一种基于泛在信号融合的室内外场景鲁棒感知算法,利用室内外场景中融合的泛在信号降低单一信号识别误差;同时为提高传统AdaBoost算法对不平衡数据集的分类精度,采用概率神经网络（PNN）作为训练的弱分类器,并引入熵权法,对迭代产生的弱分类器的权重进行修正来提高强分类器的分类准确率．现实场景下的实验表明,本文算法在采用室内外环境中的WiFi信号、全球卫星导航系统（GNSS）可用星数、光照强度这三种融合的泛在信号进行室内外场景感知时性能最佳,对于不同角度方向下的室内外场景切换,可以在误报率仅为1.7％的情况下,达到98％的识别准确率,验证了本文所提算法的准确性和鲁棒性． 相似文献
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基于GNSS系统的导航定位设备在封闭或受阻环境下导航精度受限,为此,提升地下空间或室内定位精度,摆脱对GNSS的依赖是当前的研究热点。针对该问题,本文研究了LiDAR+IMU+DMI多源传感器导航定位技术,通过将LiDAR控制标靶数据带入卡尔曼滤波方程,计算IMU+DMI组合的误差状态向量,限制其误差发散,从而获取设备的高精度位置。该技术能使移动检测设备完全摆脱对GNSS信号的依赖,实现地下封闭空间移动测量设备精确定位,便于地下空间检测。通过在武汉某地铁试验表明,本文算法适用于地下、室内空间封闭环境中无GNSS信号的移动测量设备高精度导航定位。 相似文献
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随着大众市场对高精度定位需求增加,基于低成本小型化设备的全球卫星导航系统(GNSS)高精度定位成为研究热点之一. 本文以低成本多系统GNSS接收机μ-blox M8P型号为例,分析其观测数据质量,研究其伪距单点定位和单频载波相对定位的定位性能和特点,为低成本GNSS接收机高精度定位应用提供参考. 实验结果表明,与测量型接收机相比,μ-blox输出GNSS观测值的载噪比略小,伪距和载波相位的测量噪声较大. 静态模式下,μ-blox的单频载波相对定位(基线长度约为430 m)可以提供厘米级的定位精度;城市环境动态模式下,其单频载波相对定位可提供亚米级至米级的定位精度. 信号受限环境下,GPS／GLONASS双系统能够提供更稳定的定位结果. 相似文献
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Navigation applications and location-based services are now becoming standard features in smart phones. However, locating
a mobile user anytime anywhere is still a challenging task, especially in GNSS (Global Navigation Satellite System) degraded
and denied environments, such as urban canyons and indoor environments. To approach a seamless indoor/outdoor positioning
solution, Micro-Electro-Mechanical System sensors such as accelerometers, digital compasses, gyros and pressure sensors are
being adopted as augmentation technologies for a GNSS receiver. However, the GNSS degraded and denied environments are typically
contaminated with significant sources of error, which disturb the measurements of these sensors. We introduce a new sensor,
the electromyography (EMG) sensor, for stride detection and stride length estimation and apply these measurements, together
with a digital compass, to a simple pedestrian dead reckoning (PDR) solution. Unlike the accelerometer, which senses the earth
gravity field and the kinematic acceleration of the sensor, the EMG sensor senses action potentials generated by the muscle
contractions of the human body. The EMG signal is independent of the ambient environment and its disturbance sources. Therefore,
it is a good alternative sensor for stride detection and stride length estimation. For evaluating the performance of the EMG
sensor, we carried out several field tests at a sports field and along a pedestrian path. The test results demonstrated that
the accuracy of stride detection was better than 99.5%, the errors of the EMG-derived travelled distances were less than 1.5%,
and the performance of the corresponding PDR solutions was comparable to that of the global positioning system solutions. 相似文献