GPS室内定位中目标位置计算算法研究开题报告

 2022-05-22 08:05

1. 研究目的与意义

随着gps的应用日益扩展,通过gps卫星信号在测绘领域gps定位技术已用于建立高精度的大地测量控制网,极大的减轻了人们的劳动强度以及其观测站之间无需通视 定位精度高 观测时间短 提供三维坐标 操作简便 全天候工作是对经典测量技术突破,在日常生活中,gps手机导航等功能应用已成为人们生活中不可或缺的一部分,成为了我们生活中的一双隐形眼睛,方便了我们的生活。

然而gps是由距离地面2万千米的24颗卫星组成,要想精确定位,首先是要能接收到来自两万千米的卫星信号,然而对于在航空,航天,汽车,造船石油,天然气,钢铁,大型设备加工维护,电机装配这些工业领域都在室内或者地下完成,由于庞大建筑群的遮蔽,gps信号被屏蔽,我们无法使用gps来进行有效的定位,所以indoors gps定位测量应运而生,人们通过使用多个发射器代替卫星来发射信号,从而覆盖你所要观测室内,通过三角高程原理解算出收到信号的接收器三维位置,从而能够像gps那样,实时定位,方便我们的生活。

目前gps定位技术主要应用于飞机制造,卫星制造 大型船舶建造工业测量领域。

航空航天应用

自动安装 飞机大型部件的自动安装控制,校正,连接。

汽车及船舶工业应用

在线检测,校准机器人以及实时检测等。

工业测量

大部件尺寸测量,在线检测,实时监控等。

由于gps室内定位技术能够满足多用户同时使用,系统固定之后能够无限次使用以及能够对自身监控,如果发射器出现位移或出现问题能够及时自动报出等优点发展前景日趋可观。

2. 研究内容和预期目标

大型工业测量是指在制造工业及其安装工业中,对部件及其产品的形体进行精密的三维坐标测量。包括为了获取三维坐标,进行准直,水准,几何形状拟合,质量保证审核,静态变形检测等进行的精密测量。

gps室内定位的定位算法可分为基于测距的定位算法(range-based)和非基于测距(range-free)的定位算法两类。(定位算法及是指根据建立的不同几何模型来计算未知节点坐标的方法),基于测距的定位模型的测距方法不同方类在于其获得两节点之间的距离方式不同,可分为基于圆周的定位模型,双曲线定位模型,三角定位模型,三角定位模型,而非基于测距的定位模型的不同分类在于两节点之间的角度差获取方式不同,可分为k最近邻居法,dv-hop法,三角质心法和加权三角质心法。

基于测距的定位模型

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3. 研究的方法与步骤

研究方法

与传统的经纬仪工业测量系统原理类似,通过两个发射器构成一个x,y坐标平面,他们的旋转轴为z轴形成一个局部的测量坐标系统,通过接收器接受到的信号,形成两个观测量 水平角和 垂直角,又已知该测量的尺度基准(可对某两个发射器测量反算求得),通过空间角度前方交会测量原理求得接收器位置。

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4. 参考文献

1.李征航,黄劲松,gps测量与数据处理,武汉大学出版社,2005.

2.张肖峰,基于室内gps大型船舶三维测量的应用研究,硕士论文,山东科技大学,2013.

3.李洋, 周自力, 马骊群, 李倩,基于多不确定度融合的室内gps测量网评价方法,计量学报,vol. 33, no. 5a, 2012.

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5. 计划与进度安排

一、研究工作准备阶段(2022.1.20——2022.3.24):

2022.1.20——2022.3.15为准备工作阶段,包括查阅资料、实验数据收集等;2022.3.16——2022.3.24为开题阶段,主要工作是撰写开题报告等。

二、研究工作开展阶段(2022.3.25——2022.5.19):

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