基于信號(hào)強(qiáng)度與超聲波測(cè)距結(jié)合的室內(nèi)定位系統(tǒng).pdf

1、目前，室外導(dǎo)航技術(shù)在人們的生活中己被廣泛應(yīng)用。而在衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)難以覆蓋的室內(nèi)環(huán)境，位置服務(wù)的需求日益迫切。隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展、智能制造技術(shù)的快速上升，工廠、倉(cāng)庫(kù)、大型室內(nèi)場(chǎng)館、個(gè)人位置服務(wù)等領(lǐng)域都需要精準(zhǔn)的室內(nèi)位置信息。在消防救援、應(yīng)急疏散等特殊場(chǎng)景下，室內(nèi)定位顯得尤為重要。故需要一個(gè)高精度、低成本、低功耗、快速響應(yīng)的室內(nèi)定位系統(tǒng)。
　　本文基于射頻信號(hào)強(qiáng)度及超聲波測(cè)距原理，提出了一種射頻與超聲結(jié)合的室內(nèi)網(wǎng)格定位方法與系統(tǒng)。在M×

2、L個(gè)方格的定位區(qū)域內(nèi)，每個(gè)方格的4個(gè)角各安裝一個(gè)帶有無線通信功能和可測(cè)出信號(hào)強(qiáng)度的超聲波測(cè)距模塊構(gòu)成定位基點(diǎn)。待定位的移動(dòng)目標(biāo)首先讀取定位區(qū)域內(nèi)幾個(gè)特殊的定位基點(diǎn)的信號(hào)強(qiáng)度值，根據(jù)信號(hào)強(qiáng)度的強(qiáng)弱將定位區(qū)域縮小，然后在縮小的區(qū)域通過超聲波測(cè)距進(jìn)行精確定位。
　　論文對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了軟硬件設(shè)計(jì)，對(duì)靜態(tài)和動(dòng)態(tài)定位進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，并對(duì)關(guān)鍵元件進(jìn)行了選型和參數(shù)設(shè)置?；趩纹瑱C(jī)的硬件系統(tǒng)包括定位基點(diǎn)模塊、移動(dòng)目標(biāo)模塊、無線通信模塊。軟件采取了模塊化設(shè)

3、計(jì)，給出了各程序流程圖，并進(jìn)行了上位機(jī)設(shè)計(jì)。
　　本文通過射頻信號(hào)強(qiáng)度的強(qiáng)弱確定出粗定位區(qū)域，超聲波測(cè)距確定出移動(dòng)目標(biāo)的準(zhǔn)確位置，大大降低了功耗，且成本低，精度高。采用不同信道、地址濾波進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，建立無線自組網(wǎng)系統(tǒng)，抗干擾性變強(qiáng)，數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定。對(duì)超聲波測(cè)距值進(jìn)行線性補(bǔ)償，然后對(duì)定位出的坐標(biāo)值進(jìn)行移動(dòng)平均濾波法濾波，使數(shù)據(jù)更加可靠和準(zhǔn)確。系統(tǒng)將定位出的坐標(biāo)顯示在可視化界面上，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)跟蹤顯示。對(duì)測(cè)距數(shù)據(jù)和定位數(shù)據(jù)進(jìn)行了大量實(shí)驗(yàn)，