多源融合定位理论与方法研究

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zyff1985
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
位置服务与移动通信、互联网被并称为21世纪信息产业最有前景的三大朝阳产业,受到了越来越广泛的关注。全球卫星导航系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)作为最具备竞争力的定位与导航技术,全天时、全天候为全球用户提供着高效可靠的定位导航服务。然而在诸如室内环境、城市楼宇之间、高山峡谷以及水下等应用场景中,由于导航卫星被遮挡从而导致GNSS无法正常工作。多源融合定位技术是对全球卫星导航系统的有效补充,可以在GNSS无法工作的区域提供定位与导航服务。多源融合定位是一种基于信息融合策略的技术,能够将包括卫星定位、无线通信信号定位以及传感器定位等相关定位手段进行融合,从而得到最佳的融合定位结果。
  多源融合定位采用数据集成技术,增加了数据的自由度;同时扩大了定位的应用范围,提高了无缝定位能力。在多源融合定位系统中,首先对融合源进行定位信息采集,然后将定位信息传输到融合中心完成进一步处理。在融合中心,采用有效的融合定位算法对各类融合信息源进行融合,从而得到融合定位结果。相对于单一的融合源,多源融合定位系统不仅可以提高定位精度,同时还能增强定位系统的可靠性以及鲁棒性等性能。同时,将多源融合定位系统的融合结果进行反馈和再处理,可以对融合算法进行自适应的更新。本文将从多源融合定位数据预处理、不同定位场景下的多源融合定位算法以及多源融合定位效能评估三个方面对多源融合定位技术进行研究。
  针对多源融合定位中融合源的信息处理问题,本文提出一种多源融合定位数据预处理方法,旨在设计高效的融合源信息处理手段。本文首先介绍一种基于网络侧的多源融合定位体系结构,在此基础上提出包括数据特征提取和数据采集算法在内的数据预处理方法。根据不同融合源的特点,采用数据特征提取技术对融合源信息进行初步筛选。针对融合源数据采集问题,本文提出一种基于压缩感知的融合源大数据采集算法,将采集的部分融合源数据传递到融合中心,然后在融合中心进行数据重构从而得到原始定位信息。数据预处理方法可以在保证定位精度的前提下,大幅度降低数据采集量,提升网络传输效率。
  针对多源融合定位中的融合定位算法问题,本文提出适用于静态定位情形的基于因子图的多源融合定位算法,以及适用于动态定位情形的基于扩展卡尔曼滤波的多源融合定位算法。对于因子图融合定位算法,通过因子图模型中每一个变量节点和函数节点以及边线上软消息的计算,从而实现定位信息的有效融合。进一步地,本文将因子图融合定位算法应用于无线传感器网络定位中,将无线传感器网络定位中的多边定位与指纹定位相结合,从而得到多源融合定位结果,提高定位系统的性能。对于基于扩展卡尔曼滤波的多源融合定位算法,本文首先提出一种基于智能终端的多源融合定位系统模型。在此模型中,明确了行人航迹推算和WiFi指纹相结合的方式实现多源融合定位。在基于滤波技术的数据融合定位理论分析基础上,本文提出了一种基于扩展卡尔曼滤波的智能终端多源融合定位算法。扩展卡尔曼滤波融合定位算法将WiFi指纹定位与行人航迹推算进行优化融合,从而大幅度提高了智能终端多源融合定位系统的性能。
  针对多源融合定位系统的效能评估问题,本文首先介绍了一种多参数多层次效能评估模型,此模型从定位精度、连续性、可用性、置信度和即插即用性五个参数对多源融合定位系统进行评估。进一步地,本文对多源融合定位效能评估理论进行了分析,并基于此提出一种自反馈效能评估算法。自反馈效能评估算法分为初始、融合与自反馈三个阶段。多源融合定位系统中的自反馈效能评估算法不仅可以实现对多源融合定位系统的效能评估,同时可以通过定位信息的自反馈,提高融合定位系统的性能。
其他文献
柑橘为芸香科柑橘亚科木本植物,是我国最重要的果树之一,栽培历史悠久且种植面积甚广,2017年柑橘产量高达3816.8万吨,仅次于苹果。柑橘容易成花,但存在严重的落花落果现象,尤其是无核或少核品种,前期落果和采前落果更为严重。单性结实能力是影响无核柑橘产量的重要因素,对栽培措施和管理成本均有较大影响。  内源激素在植物的开花与结果,成熟与衰老等方面起着重要作用,从果实不同部位内源激素含量入手,探讨内
学位
随着电网的智能化的程度不断加深,建立在集成和高速双向通信网络基础上的智能电网也随之兴起。电网的信息化、数字化、自动化和交互化的程度不断加深。同时,随着能源产业的不断发展,以储能电池为代表的储能方式参与智能电网动态优化配置的研究也在逐渐开展,旨在能够充分发挥智能电网和储能电池各自的优点与特色,为电力配置和能源运送提供关键的理论指导和充分的技术支持。本文在研究智能电网和储能电池各自特点的基础上,对储能
学位
我国经济正处在可持续发展的重要时期,电网建设的规模也随之不断扩大。现代电网发展面临的问题是:一方面电网结构趋于庞大复杂,运行中出现的不确定因素日趋明显;另一方面,对供电可靠性的要求更加严格,需不断提高电力调度系统的自动化水平。电力调度系统可以对所辖区域电网中所有的设备及运行情况,进行集中有效的调控。论文以盐城电网系统为研究对象,现阶段调度系统已经逐渐不能满足盐城电网发展需求,因此需要对电网调度系统
学位
该文研究DS-CDMA系统中的多用户检测技术,主要内容概括如下:1、从DS-CDMA系统模型出发,研究了异步传输信道下接收信号的矩阵表达式并作了合理的近似,提出了一种新的适用于异步DS-CDMA信道的去偏解相关多用户检测器.研究结果表明,这种多用户检测器具有优良的性能,其运算复杂度较低,具有较强的抑制多址干扰和克服"远-近"效应能力.2、将基于Kalman滤波的多用户检测器与RAKE接收相结合,提
学位
该文分两部分:第一部分:溶胶-凝胶法制备低介电常数掺氟SiO薄膜:这一部分先研究了以正硅酸乙酯为前驱物利用溶胶-凝胶法制备纯SiO介电薄膜;探讨了溶胶配比包括水的比例以及pH值对制备薄膜水解缩聚及凝胶化的影响,测量了溶胶-凝胶法制备SiO薄膜中提拉速度和薄膜厚度的关系,研究了退火时间和退火温度对SiO薄膜介电性能的影响,并测量了外电场频率和薄膜介电常数的关系.然后将自行合成的含氟有机物多氟代季戊四
论文首先介绍了注凝成型工艺的原理、优点、应用及发展.接着,论文通篇围绕注凝成型工艺过程,以制备BaTiO半导瓷浆料,并分析了片式PTC元件为目的,进行了以下研究工作:分析了制备高固相含量低粘度BaTIO半导瓷浆料的条件,制备出了分散稳定、固相含量较高(45vol﹪)、粘度低(170mPa.s)的BaTiO半导瓷浆料,并分析了片式PTC元件与异型PTC元件用浆料在制备中组分上的差异;研究了BaTiO
学位
该文在综述低电阻率BaTiOPTCR陶瓷材料的制备和理论研究现状的基础上,提出研究中存在的问题.通过实验,对低电阻率BaTiOPTCR材料的制备进行研究;深入探讨低电阻率BaTiOPTCR晶界态的组成和结构;研究烧结与低电阻率PTCR陶瓷材料性能的关系,同时对低电阻率BaTiOPTCR多晶陶瓷电导理论进行系统分析.
学位
探地雷达(Ground Penetrating Radar, GPR)自20世纪初出现雏形发展至今,已有百年历史。它利用电磁波对地下目标和介质结构进行无损探测,具有探测速度快、穿透能力强、分辨率高的特点,是一种广泛应用的无损探测技术。随着硬件技术与数据处理手段的日益发展,探地雷达数据解译技术已逐步由近似、定性的解译转向精确、定量的分析处理。由于探地雷达一般工作于复杂的介质环境中,数据处理所需的介质
学位
对宽带信号进行高速处理是下一代多功能一体化射频系统的重要特征和核心能力,但传统的电子信号处理理论和方法面临着“电子瓶颈”等关键挑战。利用光子技术,构建微波光子信号处理系统,可有效克服电子器件在损耗、带宽、电磁干扰、幅相耦合上的种种限制,是高频宽带信号处理的有效解决途径和重要发展趋势。线性信号处理的本质是对信号的幅度和相位进行操控,其中幅度可以通过放大器或者衰减器控制,因而如何利用光子技术实现宽带微
随着智能电网、车联网、物联网等概念的提出与发展,人类社会正在向信息化、数字化的发展方向高歌猛进。而能够收集、传输数据的无线传感器网络作为智能网络中不可或缺的一部分,其应用的场景日益广泛、规模与日俱增,同时其服务质量与带宽的需求急剧增长。这种局面导致无线通信中频谱资源稀缺的严重性日益显著,极大地限制了无线传感器网络的实际部署。因此,研究人员逐渐将注意力集中在可以高效、智能地利用频谱资源的新型通信网络