测距误差改正的超宽带定位系统研究

针对超宽带定位系统存在的测距误差影响定位结果的问题,该文分析了超宽带定位系统测距误差变化规律,并给出了误差改正模型。在定位过程中,首先对测距信息进行误差模型改正,随后基于双向测距的TOA定位方法,利用chan算法和高斯-牛顿迭代算法解算出定位结果,并通过动静态实验对比测距误差改正前后定位结果。结果表明,利用误差改正后的测距信息进行定位解算,能够有效提高系统的测距和定位精度。     

最小几何精度衰减因子定位图形研究进展

几何精度衰减因子是衡量定位构型优劣的重要指标,因此研究最小几何精度衰减因子定位图形对提高导航定位精度具有重要作用。针对这一问题,该文主要介绍目前最小几何精度衰减因子定位图形的研究进展。首先由单点定位测距观测方程引入两类几何精度衰减因子的定义,并由此引出一类最小几何精度衰减因子的二维定位图形解;在最小几何精度衰减因子二维定位图形的基础上,分别介绍3种无约束条件下的三维最小几何精度衰减因子测距单点定位构型:圆锥构型、笛卡尔构型、Walker构型;在圆锥构型的基础上扩展一类嵌套圆锥构型,可解决约束条件下的最小几何精度衰减因子定位构型问题。研究表明,最小几何精度衰减因子定位图形解的几何结构异常丰富。     

超宽带应急定位基站布设研究

针对应急场景下人员位置难以确定的问题,通过合理布设超宽带定位基站,能为人员位置确定提供有力支撑。该文设定了4种定位基站布设方案,通过仿真定位实验统计分析了不同布设方案中精度因子(DOP)值的分布,通过实测定位实验统计分析了测试轨迹的DOP值变化和测试点位的定位误差。结果显示,测试点位的DOP值的变化受到定位基站布设的区域范围、数目和高度等因素影响,当测试点位在基站所围成的几何图形的封闭区域内部、合理增加基站数目以及测试点位与基站的高度角较大的情况下,测试点位的VDOP值和PDOP值较小;同时,定位终端与基站的几何构型影响测距误差,进而影响定位误差。表明,通过合理布设定位基站,优化定位终端与基站的几何构型,减小DOP值,同时顾及测距误差影响,从而提高终端定位精度。     

超宽带定位的降噪方法研究

针对超宽带定位中原始观测数据存在的高频噪声影响定位结果的问题,该文利用小波变换、Vondrak滤波、卡尔曼滤波3种方法分别对原始观测数据和定位结果两种方案进行降噪处理,并通过静态实验对比了降噪前后定位结果精度。结果表明,在两种降噪方案中,3种方法都能够有效提高定位结果精度,且卡尔曼滤波方法的效果最优,此外,对于同一点位,两种降噪方案得出的定位结果精度基本一致。