基于超聲波的室內(nèi)導航定位方法研究.pdf

1、室內(nèi)環(huán)境下，移動載體的室內(nèi)導航定位方法成為現(xiàn)階段各國研究學者研究的熱點，本文進行了基于超聲波的室內(nèi)導航定位方法研究。論文以超聲波定位為核心進行了一系列工作，根據(jù)現(xiàn)有的超聲波定位方法存在的問題進行研究，提出了CDMA-TDMA超聲波定位方法以及室內(nèi)超聲波差分定位新方法；結合超聲波定位、慣性導航系統(tǒng)以及非完整性約束將室內(nèi)超聲波定位方法與慣性導航系統(tǒng)進行信息融合，以實現(xiàn)高精度室內(nèi)組合導航。本文主要工作如下：
　　1.介紹了超聲波基礎理論

2、以及超聲波定位原理，根據(jù)現(xiàn)有的超聲波定位方法對CDMA超聲波定位方法進行了分析研究。介紹了超聲波信號形式以及系統(tǒng)工作原理，采用matlab對該方法進行了仿真，為后續(xù)工作奠定基礎；
　　2.CDMA超聲波定位方法中在定位終端處將所接收到混合超聲波信號進行自相關運算，大范圍室內(nèi)需布設多個信標節(jié)點使得自相關運算量較大，針對這一問題本文提出了CDMA-TDMA超聲波定位方法。分析介紹了TDMA原理，CDMA-TDMA結合原理以及系統(tǒng)構成及

3、實現(xiàn)方法。采用matlab對CDMA-TDMA超聲波定位方法中多路超聲波信號識別進行了仿真驗證，結果表明該方法可以有效區(qū)分多路超聲波信號，適用于室內(nèi)定位；
　　3.針對常規(guī)超聲波定位精度受聲速誤差、時間同步誤差以及其他誤差等因素的影響使得定位精度降低，本文提出了超聲波差分定位方法。從測距差分、位置差分兩個方面分別進行了研究分析，闡述了差分定位原理及具體實現(xiàn)步驟。室內(nèi)環(huán)境下對超聲波差分定位方法進行實驗分析，實驗結果表明該方法可以有效

4、提高定位精度；
　　4.室內(nèi)情況下，針對慣性導航系統(tǒng)導航誤差隨時間的增加而發(fā)散的問題進行了超聲波/INS組合導航研究。詳細介紹了慣性導航方法，對慣性傳感器以及捷聯(lián)慣性導航系統(tǒng)中姿態(tài)、位置、速度的解算方法進行了介紹；對組合導航方法中信息融合方法(卡爾曼濾波)進行了分析，給出了具體實現(xiàn)流程；進行了組合導航系統(tǒng)模型搭建。采用matlab根據(jù)實際室內(nèi)環(huán)境進行仿真驗證，仿真結果表明該系統(tǒng)可以將導航誤差控制在一定的范圍內(nèi)，實現(xiàn)高精度室內(nèi)導航定