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采用分层结构的WSN室内三维定位算法的研究和设计 被引量:7
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作者 毛科技 戴光麟 +2 位作者 夏明 邵奔 陈庆章 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2013年第2期277-280,共4页
节点定位是无线传感器网络的应用基础和重要支撑技术之一.目前对于节点定位已有大量的研究成果,但面向室内三维定位的研究尚少,也没有推出有效的定位算法.本研究在考虑建筑物中节点按水平分层分布的特点及非高精度三维定位无法解决楼层... 节点定位是无线传感器网络的应用基础和重要支撑技术之一.目前对于节点定位已有大量的研究成果,但面向室内三维定位的研究尚少,也没有推出有效的定位算法.本研究在考虑建筑物中节点按水平分层分布的特点及非高精度三维定位无法解决楼层判定问题后,提出一种分层结构的定位思想,即给节点预设楼层参数,通过投影测距算法利用节点间的投影距离进行三边定位从而降低网络拓扑对算法的影响,而且使三维定位从至少需要4个信标节点减少到3个.仿真结果表明,该算法比DV-Hop算法的定位精度的定位覆盖率都高,并且在信标节点比例较低及网络稀疏的情况下表现出较好的鲁棒性和稳定性. 展开更多
关键词 室内三维定位 无线传感器网络 分层结构 DV-HOP
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基于多传感器的室内三维定位算法研究 被引量:3
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作者 陈友荣 陈浩 +3 位作者 钟陈健 刘半藤 任条娟 周骏华 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期881-891,共11页
针对消防员在日常救援过程中难以准确获知自身位置坐标的问题,采用姿态传感器和气压计,提出一种室内三维定位算法(ITPA)。在ITPA算法中,根据加速度的幅值均方根、加速度的幅值方差和角速度的幅值均方根,实现过零监测,从而获知消防员的... 针对消防员在日常救援过程中难以准确获知自身位置坐标的问题,采用姿态传感器和气压计,提出一种室内三维定位算法(ITPA)。在ITPA算法中,根据加速度的幅值均方根、加速度的幅值方差和角速度的幅值均方根,实现过零监测,从而获知消防员的行走步数。根据气压计的数据,采用高度获取,卡尔曼滤波和异常数据处理等操作,获知消防员的高度,并判断其移动行为。通过二维移动距离计算和位置获取操作获知二维坐标。根据消防员的行为对其三维坐标观测值进行修正,并采用Kalman融合算法估计消防员的当前三维位置坐标。实验结果表明:在直行行走、楼梯行走和综合行走下,ITPA算法都能获得较接近真实路线的消防员室内三维位置,降低了算法的步数误差、距离误差和漂移误差,比FINS,IPNS和IPA3D算法更优。 展开更多
关键词 室内三维定位 消防员 多传感器 数据处理 Kalman融合算法
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多传感器融合的手机室内三维定位试验 被引量:5
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作者 刘志平 余前勇 《山东科技大学学报(自然科学版)》 CAS 2015年第6期90-95,101,共7页
以智能手机为用户端平台,利用行人航迹推算(pedestrian dead reckoning,PDR)改进算法和气压测高原理设计了三维多传感器融合定位的扩展卡尔曼滤波器,基于Android操作系统开发了手机传感器融合的室内三维定位程序。最后,利用中国矿业大... 以智能手机为用户端平台,利用行人航迹推算(pedestrian dead reckoning,PDR)改进算法和气压测高原理设计了三维多传感器融合定位的扩展卡尔曼滤波器,基于Android操作系统开发了手机传感器融合的室内三维定位程序。最后,利用中国矿业大学室内外无缝定位试验场进行了定位算法性能评估。结果表明,三维融合定位方法能有效抑制漂移误差,定位精度和可靠性能够满足室内应用环境的要求,且定位精度优于WiFi方法和常规PDR方法。 展开更多
关键词 智能手机 室内三维定位 行人航迹推算 扩展卡尔曼滤波
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改进型神经网络在室内三维定位中的应用研究
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作者 刘敏 黄友锐 +1 位作者 徐善永 韩涛 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2018年第1期162-165,共4页
针对室内复杂环境下无线信号反射、折射、多径效应、噪声等干扰,传统的对数距离路径损耗模型无法精确求出信号接收距离d的问题进行研究,提出一种改进的多策略粒子群神经网络模型。该网络采用反向学习策略、混沌惯性权重策略以及扰动策... 针对室内复杂环境下无线信号反射、折射、多径效应、噪声等干扰,传统的对数距离路径损耗模型无法精确求出信号接收距离d的问题进行研究,提出一种改进的多策略粒子群神经网络模型。该网络采用反向学习策略、混沌惯性权重策略以及扰动策略对神经网络的拓扑结构和连接权值阈值进行优化,从而捕获Wi-Fi信号接收强度RSSI与接收距离d之间的非线性关系,然后结合修正的三维加权交点质心算法求解出未知节点坐标。实验结果表明,对比BP神经网络和遗传神经网络,该网络对RSSI-d的拟合曲线更光滑,拟合结果更加接近于真实值,对比定位精度分别提高了79%和73%,网络定位误差更低,抗干扰能力更强。 展开更多
关键词 改进多策略粒子群 神经网络 反向学习 混沌惯性权重 扰动 质心算法 室内三维定位
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基于白光LED的室内行走目标三维定位方法 被引量:4
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作者 金杉 金志刚 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2017年第10期173-179,共7页
为了解决现有可见光室内动态目标定位方法中出现的阴影遮蔽、保密性差、光源能耗量大且相互干扰等实际问题,提高定位精度,提出一种基于白光LED的室内行走目标定位方法。分析了室内行走特点,建立基于固定的复眼接收器、SiO_2透明地板和... 为了解决现有可见光室内动态目标定位方法中出现的阴影遮蔽、保密性差、光源能耗量大且相互干扰等实际问题,提高定位精度,提出一种基于白光LED的室内行走目标定位方法。分析了室内行走特点,建立基于固定的复眼接收器、SiO_2透明地板和光束位移的定位模型,对两处最优复眼透镜进行虚拟直射变换,实现行走目标的三维定位。该方法仅用单一LED发射器即可精确定位,节省了大量能耗。同时,有效缩短了光束传播距离,提高了光功率,具有良好的保密性和泛化性。实验表明:动态目标定位方法监测位置误差率能够限制在3.5%以内;当对5个以上行走目标定位时,若相邻接收器间距与接收器覆盖半径相等,则定位精度最高。 展开更多
关键词 白光LED 室内三维定位 行走目标 光束位移 虚拟直射 变换
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基于最小三角形算法的室内可见光三维定位方法 被引量:2
6
作者 方智敬 陈媛 +1 位作者 王俊杰 林星辰 《光通信技术》 2023年第1期68-72,共5页
为进一步提高室内可见光三维定位的精度,提出了一种基于最小三角形算法的室内可见光三维定位方法。该方法采用视距链路模型,由定位终端接收携带发光二极管位置信息的光强信号,利用最小三角形算法和接收信号强度指示方法来计算接收机在... 为进一步提高室内可见光三维定位的精度,提出了一种基于最小三角形算法的室内可见光三维定位方法。该方法采用视距链路模型,由定位终端接收携带发光二极管位置信息的光强信号,利用最小三角形算法和接收信号强度指示方法来计算接收机在室内的三维位置信息,再引入加权质心算法降低光路受遮挡所造成的影响。仿真结果表明:在室内5 m×5 m×3 m的定位区域内,提出的定位方法平均定位误差约为4.35 cm,平均高度误差约为1.65 cm,定位精度优于传统的室内可见光三维定位方法。 展开更多
关键词 可见光 室内三维定位 最小三角形算法 质心加权算法
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基于特征光源的三维室内定位技术 被引量:5
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作者 黄吉羊 孟濬 张燃 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第7期1393-1401,共9页
针对当前室内定位技术精度低、局限大、缺乏高度信息和抗干扰性差等问题,以特征光源为固定单元,球形采光装置为移动单元,基于对光信号的角度测定建立模型实现三维室内定位.球面采光模式突破了传统平面采光对光源位置的限制,实现了360... 针对当前室内定位技术精度低、局限大、缺乏高度信息和抗干扰性差等问题,以特征光源为固定单元,球形采光装置为移动单元,基于对光信号的角度测定建立模型实现三维室内定位.球面采光模式突破了传统平面采光对光源位置的限制,实现了360°全方位采光,能够获得包含高度在内的三维位置信息;基于光的粒子性的定位方式避免了由于光的波动性引起的伪光源干扰,阵列化布局和优化算法提高了定位精度.Matlab仿真结果、实物实验结果及精度分析证实,利用常规的LED光源、光纤和光传感器,该定位技术能够在3m高的房间内达到0.03m左右的定位精度,实现了低成本下的高精度三维室内定位. 展开更多
关键词 三维室内定位 特征光源 球形采光装置
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基于WLAN的三维室内定位机制的AP信号特性研究 被引量:3
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作者 余润身 米浩东 +1 位作者 陈敏军 程成 《信息网络安全》 CSCD 北大核心 2018年第6期67-76,共10页
现有GPS定位技术在室外环境中已经满足了移动终端的定位需求,但其在室内环境中基本失效。并且多数室内定位方案只针对室内一块较小的区域或局限于二维平面上,不利于推广并集成到室内地图或导航应用中。因此,基于各种无线技术如红外、蓝... 现有GPS定位技术在室外环境中已经满足了移动终端的定位需求,但其在室内环境中基本失效。并且多数室内定位方案只针对室内一块较小的区域或局限于二维平面上,不利于推广并集成到室内地图或导航应用中。因此,基于各种无线技术如红外、蓝牙、超宽带、无线射频等室内定位技术纷纷被提出,其中,基于WLAN的室内定位技术因其具有高性价比优势而备受广泛关注。但是目前关于AP接收信号强度的特性缺乏系统性研究,无法满足具体室内定位环境所需要的AP特征,不能保证室内定位机制的正确性和合理性。因此,文章对AP附近产生的接收信号强度特性进行了深入研究,具体探讨了RSS随时间变化的正态分布性、稳定性及可探测性,并对可能干扰RSS的因素进行了分析和研究。基于以上研究结论,文章又对实际室内定位环境中基于概率型的位置指纹法适用性进行了讨论。 展开更多
关键词 WLAN 定位技术 三维室内定位 AP信号 RSS特性
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基于无线信号K-M模型的三维室内定位算法研究 被引量:1
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作者 马丽萍 王忠 +1 位作者 徐慧君 何承恩 《计算机应用与软件》 北大核心 2020年第4期266-272,共7页
针对无线信号在室内环境中易受到干扰、波动较大等问题,提出一种改进粒子群优化RBF神经网络的无线信号K-M传播测距模型。利用RBF的非线性特性模拟室内传播的复杂性,以信号接入节点(AP)发射功率、路径损耗因子、未知节点(RP)接收信号强度... 针对无线信号在室内环境中易受到干扰、波动较大等问题,提出一种改进粒子群优化RBF神经网络的无线信号K-M传播测距模型。利用RBF的非线性特性模拟室内传播的复杂性,以信号接入节点(AP)发射功率、路径损耗因子、未知节点(RP)接收信号强度值RSS等构建模型,预测输出AP与RP之间的距离d。以d为半径,AP为球心,建立多个球体方程,采用极大似然(MLE)采样方程组与RSS-d加权质心混合定位算法,粗略估算未知节点位置信息,再利用加权质心法来进一步提高RP的定位精度。通过MATLAB实验仿真表明,与常见的优化算法对比,该模型预测距离误差更小,平均距离误差为1.3 m;RP的三轴坐标平均误差分别为x轴1.55 m、y轴1.48 m、z轴0.98 m,表明该模型提高了定位精度。 展开更多
关键词 三维室内定位 RBF神经网络 改进粒子群算法 极大似然估计法 改进RSS-d加权质心法
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利用惯性测量元件进行三维定位的系统设计 被引量:2
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作者 王静宜 曾祥烨 +3 位作者 苏彦莽 倪立强 高东奇 白梦帅 《传感器与微系统》 CSCD 2019年第9期96-98,共3页
针对消防室内定位技术的需求,搭建了基于惯性测量元件的室内三维定位系统。首先,利用微机电系统(MEMS)惯性传感器获取行人运动过程中的必要参数。然后基于行人航迹推算(PDR)算法,实时计算出行人行走的步数和步长;通过气压传感器实时采... 针对消防室内定位技术的需求,搭建了基于惯性测量元件的室内三维定位系统。首先,利用微机电系统(MEMS)惯性传感器获取行人运动过程中的必要参数。然后基于行人航迹推算(PDR)算法,实时计算出行人行走的步数和步长;通过气压传感器实时采集行人所处位置的高度。最后,利用无线数传模块结合服务器端处理,实现行人的室内三维定位。测试表明:系统在正常行走的情况下,可以满足行人的室内三维定位要求。 展开更多
关键词 室内三维定位 微机电系统(MEMS)惯性传感器 行人航迹推算 气压传感器
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