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联合“状态估计-轨迹预测”的GNSS-RTK可信定位
1
作者
赵晨昊
张志勇
+2 位作者
方鑫
杜雪飞
谭锐
《仪器仪表学报》
北大核心
2025年第5期264-276,共13页
可靠、高精度的位置信息是保证无人运输列车安全行驶的前提条件,然而实际钢铁生产运输场景中多径干扰和信号遮挡会造成GNSS-RTK定位数据中出现大量伪固定解,导致列车定位结果不可信,严重威胁列车运行安全。针对上述问题,提出了一种联合...
可靠、高精度的位置信息是保证无人运输列车安全行驶的前提条件,然而实际钢铁生产运输场景中多径干扰和信号遮挡会造成GNSS-RTK定位数据中出现大量伪固定解,导致列车定位结果不可信,严重威胁列车运行安全。针对上述问题,提出了一种联合“状态估计-轨迹预测”一体化的GNSS-RTK可信定位方法。首先,构建了GNSS-RTK双差定位模型,并利用最小二乘算法实现GNSS-RTK浮点解的解算。在此基础上,提出了联合模糊度降相关与ratio校验的GNSS-RTK浮点解固定方法,实现了厘米级的高精度定位。进一步,针对多径干扰和信号遮挡场景下ratio校验固定阈值引入的伪固定解问题,不同于传统方法中依赖多源传感器感知信息进行交叉验证的思路,通过对比列车当前时刻位置状态估计结果与之前时刻预测轨迹之间的差异,挖掘列车运动轨迹时空特征,能够在不增加硬件设备的条件下,实现对GNSS-RTK伪固定解的快速识别与校准,提高列车定位结果的可靠性。最后,所提方法在半遮挡场景、城市峡谷场景和钢铁运输现场开展了实际测试。实验结果表明,其能够在实现GNSS-RTK高精度定位的同时,准确识别定位过程中输出的伪固定解数据,伪固定解识别率优于基于阈值检测和轨迹预测的异常定位检测方法,保障实际工业场景列车定位结果的高可靠性。
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关键词
GNSS-RTK
定位
状态估计
轨迹预测
可信定位
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职称材料
基于区块链的密钥更新和可信定位系统
被引量:
8
2
作者
李大伟
刘建伟
+2 位作者
关振宇
秦煜瑶
伍前红
《密码学报》
CSCD
2018年第1期35-42,共8页
随着物联网技术发展,智能设备数量激增,无线智能物联网设备采用的自组织网络模式具有拓扑动态性、无中心分布性、无固定基础设施等特点,然而这些特点为通信与定位的安全性带来众多问题.首先,为实现无线智能设备的安全通信,往往采用单双...
随着物联网技术发展,智能设备数量激增,无线智能物联网设备采用的自组织网络模式具有拓扑动态性、无中心分布性、无固定基础设施等特点,然而这些特点为通信与定位的安全性带来众多问题.首先,为实现无线智能设备的安全通信,往往采用单双钥加密相结合的方式,然而一旦设备密钥丢失或泄露,其密钥更新难以在自组织网络中及时同步;其次,在自组织网络中,多设备之间会话密钥的协商往往需要复杂的交互和运算;第三,在城市、野外等复杂环境下,采用自组织网络模式的智能设备难以接收来自外部足够强的定位信号,而现有的APS定位算法在缺乏基站等可信第三方基础设施情况下难以确保其定位安全性;最后,现有定位算法难以确保无线智能物联网设备所获得的定位信号未遭篡改,也难以保证网络监控下各移动设备所显示定位的真实性.针对上述问题,本系统将无线智能物联网设备之间建立的区块链作为可信基础设施,记录用户身份对应的密钥更新链,并便于多用户间会话密钥协商;基于共识机制实现在无定位信号或弱定位信号下物联网智能设备之间可信相互定位,并保障设备获取和发出的定位信息真实.本系统可使用现有安全的密码算法构建,能够高效安全地实现密钥更新与可信定位,适宜在实际物联网设备安全通信系统中使用.
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关键词
区块链
密钥更新
密钥协商
可信定位
自组网
物联网
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职称材料
基于5G蜂窝网络的城市列车高精度定位探讨
被引量:
7
3
作者
庄凌凡
刘留
+1 位作者
张嘉驰
邱佳慧
《导航定位学报》
CSCD
2020年第5期1-10,共10页
针对传统的列车定位方式普遍存在定位精度较低、设备成本较高等缺点,而基站蜂窝定位技术虽有精确度高、覆盖广、移动端不需要升级硬件等优势,但由于基站间时钟非严格同步、列车运行环境复杂多变等因素造成高精度定位较为困难的问题,基于...
针对传统的列车定位方式普遍存在定位精度较低、设备成本较高等缺点,而基站蜂窝定位技术虽有精确度高、覆盖广、移动端不需要升级硬件等优势,但由于基站间时钟非严格同步、列车运行环境复杂多变等因素造成高精度定位较为困难的问题,基于第5代通信系统探讨城市列车高精度定位:从基站网络层、信道物理层和定位决策层入手,基于通信-定位一体化思想,通过对现有列车定位方法的分析和比对,基于几何精度因子选择基站,提出新型蜂窝非严格时间同步网络架构方法和高精度时延和角度参数估计算法,并给出多基站联合定位的保障机制,为高精度列车定位领域提供参考。
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关键词
第5代移动通信系统
列车
定位
蜂窝网络
网络架构
可信定位
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职称材料
无线传感器网络中的节点位置验证方法
被引量:
3
4
作者
毛科技
金洪波
+3 位作者
苗春雨
邬锦彬
雷艳静
陈庆章
《传感技术学报》
CAS
CSCD
北大核心
2015年第6期850-857,共8页
节点位置信息是感测数据的重要上下文信息,节点自定位技术是无线传感器网络的支撑技术之一。在基于信标节点的定位技术中,信标节点位置的可靠性是影响网络服务质量的关键因素。针对信标节点位置漂移和恶意信标节点引起定位精度下降的问...
节点位置信息是感测数据的重要上下文信息,节点自定位技术是无线传感器网络的支撑技术之一。在基于信标节点的定位技术中,信标节点位置的可靠性是影响网络服务质量的关键因素。针对信标节点位置漂移和恶意信标节点引起定位精度下降的问题,提出了一种基于信誉模型的分布式轻量级节点位置验证方法(Reputationbased Location Verification,RLV),通过建立无线传感器网络中的节点位置信誉模型来识别网络中的不可靠信标节点。仿真结果表明信誉模型能够较好的反映节点的定位精度,RLV算法可以探测出95%以上的不可靠信标节点。
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关键词
无线传感器网络
可信定位
信誉模型
信标漂移
恶意锚节点
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职称材料
无线传感器网络节点位置验证框架
被引量:
20
5
作者
苗春雨
陈丽娜
+2 位作者
吴建军
周家庆
冯旭杭
《计算机研究与发展》
EI
CSCD
北大核心
2019年第6期1231-1243,共13页
节点定位是无线传感器网络(wireless sensor network,WSN)关键支撑技术之一,传统的定位算法均假设信标节点位置是可靠的,导致其无法应用于存在信标漂移、虚假信标和恶意信标的场景.针对上述问题,提出一种分布式轻量级的节点位置验证框架...
节点定位是无线传感器网络(wireless sensor network,WSN)关键支撑技术之一,传统的定位算法均假设信标节点位置是可靠的,导致其无法应用于存在信标漂移、虚假信标和恶意信标的场景.针对上述问题,提出一种分布式轻量级的节点位置验证框架(node location verification framework,NLVF),作为底层框架为传统的2类定位算法(基于测距的定位算法与非测距定位算法)提供信标位置验证服务,以过滤位置不可靠的信标扩展传统定位算法的应用范畴.节点位置验证的核心算法UNDA(unreliable node detection algorithm)是基于节点相互距离观测结果建立位置信誉模型,在定位过程中排除位置信誉较低的信标,以提高定位结果的可靠性.实验结果表明,NLVF可服务于基于2类测距技术的定位算法,且适用于存在3种不可靠信标的场景,具有普适性;UNDA算法具有较高的检测性能,平均检测成功率在95%以上,NLVF具有较高的可用性.
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关键词
无线传感器网络
节点
定位
可信定位
节点位置验证
分布式信誉模型
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职称材料
题名
联合“状态估计-轨迹预测”的GNSS-RTK可信定位
1
作者
赵晨昊
张志勇
方鑫
杜雪飞
谭锐
机构
西南石油大学机电工程学院
重庆赛迪奇智人工智能科技有限公司
出处
《仪器仪表学报》
北大核心
2025年第5期264-276,共13页
基金
国家自然科学基金青年科学基金项目(62303386)
四川省自然科学基金面上项目(2024NSFSC0525)
重庆市渝中区技术创新与应用发展项目(20240103)资助。
文摘
可靠、高精度的位置信息是保证无人运输列车安全行驶的前提条件,然而实际钢铁生产运输场景中多径干扰和信号遮挡会造成GNSS-RTK定位数据中出现大量伪固定解,导致列车定位结果不可信,严重威胁列车运行安全。针对上述问题,提出了一种联合“状态估计-轨迹预测”一体化的GNSS-RTK可信定位方法。首先,构建了GNSS-RTK双差定位模型,并利用最小二乘算法实现GNSS-RTK浮点解的解算。在此基础上,提出了联合模糊度降相关与ratio校验的GNSS-RTK浮点解固定方法,实现了厘米级的高精度定位。进一步,针对多径干扰和信号遮挡场景下ratio校验固定阈值引入的伪固定解问题,不同于传统方法中依赖多源传感器感知信息进行交叉验证的思路,通过对比列车当前时刻位置状态估计结果与之前时刻预测轨迹之间的差异,挖掘列车运动轨迹时空特征,能够在不增加硬件设备的条件下,实现对GNSS-RTK伪固定解的快速识别与校准,提高列车定位结果的可靠性。最后,所提方法在半遮挡场景、城市峡谷场景和钢铁运输现场开展了实际测试。实验结果表明,其能够在实现GNSS-RTK高精度定位的同时,准确识别定位过程中输出的伪固定解数据,伪固定解识别率优于基于阈值检测和轨迹预测的异常定位检测方法,保障实际工业场景列车定位结果的高可靠性。
关键词
GNSS-RTK
定位
状态估计
轨迹预测
可信定位
Keywords
GNSS-RTK positioning
state estimation
trajectory prediction
reliable localization GNSS positioning
trajectory motion characteristics
trusted data verification
data fusion
分类号
TN96 [电子电信—信号与信息处理]
TH89 [机械工程—精密仪器及机械]
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职称材料
题名
基于区块链的密钥更新和可信定位系统
被引量:
8
2
作者
李大伟
刘建伟
关振宇
秦煜瑶
伍前红
机构
北京航空航天大学电子信息工程学院
出处
《密码学报》
CSCD
2018年第1期35-42,共8页
基金
国家重点研发计划(2017YFB1400700)
国家自然科学基金(61672083
+9 种基金
61370190
61772538
61532021
61472429
61402029
61702028)
北京市自然科学基金(4182033
4132056)
十三五国家密码发展基金密码理论课题(MMJJ20170106)
北航金华北斗应用研究院基金(BARI1702)~~
文摘
随着物联网技术发展,智能设备数量激增,无线智能物联网设备采用的自组织网络模式具有拓扑动态性、无中心分布性、无固定基础设施等特点,然而这些特点为通信与定位的安全性带来众多问题.首先,为实现无线智能设备的安全通信,往往采用单双钥加密相结合的方式,然而一旦设备密钥丢失或泄露,其密钥更新难以在自组织网络中及时同步;其次,在自组织网络中,多设备之间会话密钥的协商往往需要复杂的交互和运算;第三,在城市、野外等复杂环境下,采用自组织网络模式的智能设备难以接收来自外部足够强的定位信号,而现有的APS定位算法在缺乏基站等可信第三方基础设施情况下难以确保其定位安全性;最后,现有定位算法难以确保无线智能物联网设备所获得的定位信号未遭篡改,也难以保证网络监控下各移动设备所显示定位的真实性.针对上述问题,本系统将无线智能物联网设备之间建立的区块链作为可信基础设施,记录用户身份对应的密钥更新链,并便于多用户间会话密钥协商;基于共识机制实现在无定位信号或弱定位信号下物联网智能设备之间可信相互定位,并保障设备获取和发出的定位信息真实.本系统可使用现有安全的密码算法构建,能够高效安全地实现密钥更新与可信定位,适宜在实际物联网设备安全通信系统中使用.
关键词
区块链
密钥更新
密钥协商
可信定位
自组网
物联网
Keywords
blockchain
key update
key agreement
trusted positioning
ad hoc
Internet of Things(IOT)
分类号
TN918.8 [电子电信—通信与信息系统]
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职称材料
题名
基于5G蜂窝网络的城市列车高精度定位探讨
被引量:
7
3
作者
庄凌凡
刘留
张嘉驰
邱佳慧
机构
北京交通大学电子信息工程学院
中国联合网络通信有限公司网络技术研究院
出处
《导航定位学报》
CSCD
2020年第5期1-10,共10页
基金
北京市自然科学基金-海淀原始创新联合基金资助项目(L172030)
国家重点研发计划项目(2016YFB0502005)
中央高校基本科研业务费项目(2018JBZ102)。
文摘
针对传统的列车定位方式普遍存在定位精度较低、设备成本较高等缺点,而基站蜂窝定位技术虽有精确度高、覆盖广、移动端不需要升级硬件等优势,但由于基站间时钟非严格同步、列车运行环境复杂多变等因素造成高精度定位较为困难的问题,基于第5代通信系统探讨城市列车高精度定位:从基站网络层、信道物理层和定位决策层入手,基于通信-定位一体化思想,通过对现有列车定位方法的分析和比对,基于几何精度因子选择基站,提出新型蜂窝非严格时间同步网络架构方法和高精度时延和角度参数估计算法,并给出多基站联合定位的保障机制,为高精度列车定位领域提供参考。
关键词
第5代移动通信系统
列车
定位
蜂窝网络
网络架构
可信定位
Keywords
the fifth generation mobile communication system(5G)
train positioning
cellular network
network architecture
reliab le location
分类号
P228 [天文地球—大地测量学与测量工程]
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职称材料
题名
无线传感器网络中的节点位置验证方法
被引量:
3
4
作者
毛科技
金洪波
苗春雨
邬锦彬
雷艳静
陈庆章
机构
浙江工业大学
浙江师范大学
出处
《传感技术学报》
CAS
CSCD
北大核心
2015年第6期850-857,共8页
基金
国家自然科学基金项目(61379023)
浙江省公益性技术应用研究计划项目(2015C31066)
+1 种基金
浙江省计算机科学与技术重中之重学科(浙江师范大学)资助课题(ZC323014074)
浙江省自然科学基金项目(LQ12F02015)
文摘
节点位置信息是感测数据的重要上下文信息,节点自定位技术是无线传感器网络的支撑技术之一。在基于信标节点的定位技术中,信标节点位置的可靠性是影响网络服务质量的关键因素。针对信标节点位置漂移和恶意信标节点引起定位精度下降的问题,提出了一种基于信誉模型的分布式轻量级节点位置验证方法(Reputationbased Location Verification,RLV),通过建立无线传感器网络中的节点位置信誉模型来识别网络中的不可靠信标节点。仿真结果表明信誉模型能够较好的反映节点的定位精度,RLV算法可以探测出95%以上的不可靠信标节点。
关键词
无线传感器网络
可信定位
信誉模型
信标漂移
恶意锚节点
Keywords
WSNs
reliable location
reputationmodel
beacons drifting
malicious beacons
分类号
TP393 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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职称材料
题名
无线传感器网络节点位置验证框架
被引量:
20
5
作者
苗春雨
陈丽娜
吴建军
周家庆
冯旭杭
机构
杭州安恒信息技术股份有限公司
浙江师范大学网络应用安全研究中心
出处
《计算机研究与发展》
EI
CSCD
北大核心
2019年第6期1231-1243,共13页
基金
国家自然科学基金项目(61502431,61379023)
浙江省计算机科学与技术重中之重学科(浙江师范大学)基金项目(ZC323014074)
浙江省科技厅公益性技术应用研究计划基金项目(2015C33060)~~
文摘
节点定位是无线传感器网络(wireless sensor network,WSN)关键支撑技术之一,传统的定位算法均假设信标节点位置是可靠的,导致其无法应用于存在信标漂移、虚假信标和恶意信标的场景.针对上述问题,提出一种分布式轻量级的节点位置验证框架(node location verification framework,NLVF),作为底层框架为传统的2类定位算法(基于测距的定位算法与非测距定位算法)提供信标位置验证服务,以过滤位置不可靠的信标扩展传统定位算法的应用范畴.节点位置验证的核心算法UNDA(unreliable node detection algorithm)是基于节点相互距离观测结果建立位置信誉模型,在定位过程中排除位置信誉较低的信标,以提高定位结果的可靠性.实验结果表明,NLVF可服务于基于2类测距技术的定位算法,且适用于存在3种不可靠信标的场景,具有普适性;UNDA算法具有较高的检测性能,平均检测成功率在95%以上,NLVF具有较高的可用性.
关键词
无线传感器网络
节点
定位
可信定位
节点位置验证
分布式信誉模型
Keywords
wireless sensor network(WSN)
node localization
reliable localization
node location verification
distributed reputation model
分类号
TP391 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
联合“状态估计-轨迹预测”的GNSS-RTK可信定位
赵晨昊
张志勇
方鑫
杜雪飞
谭锐
《仪器仪表学报》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
基于区块链的密钥更新和可信定位系统
李大伟
刘建伟
关振宇
秦煜瑶
伍前红
《密码学报》
CSCD
2018
8
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职称材料
3
基于5G蜂窝网络的城市列车高精度定位探讨
庄凌凡
刘留
张嘉驰
邱佳慧
《导航定位学报》
CSCD
2020
7
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职称材料
4
无线传感器网络中的节点位置验证方法
毛科技
金洪波
苗春雨
邬锦彬
雷艳静
陈庆章
《传感技术学报》
CAS
CSCD
北大核心
2015
3
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职称材料
5
无线传感器网络节点位置验证框架
苗春雨
陈丽娜
吴建军
周家庆
冯旭杭
《计算机研究与发展》
EI
CSCD
北大核心
2019
20
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