基于nanoPAN的嵌入式定位系統(tǒng)的研究.pdf

1、隨著社會(huì)的發(fā)展和科技水平的不斷提高，無(wú)線(xiàn)技術(shù)和智能服務(wù)業(yè)務(wù)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，無(wú)線(xiàn)定位也逐漸走入了人們的生活，特別是在復(fù)雜環(huán)境下，如部隊(duì)演習(xí)場(chǎng)、大型停車(chē)場(chǎng)、地下礦井、飛機(jī)場(chǎng)、貨運(yùn)倉(cāng)庫(kù)等場(chǎng)所，常常需要確定特定的人和物品的位置信息。但是由于受到了場(chǎng)所內(nèi)外環(huán)境的各種影響，目前的定位技術(shù)還存在定位精度不高、定位范圍不廣、實(shí)時(shí)性不好等缺陷，從而限制了高精度定位的廣泛應(yīng)用。因此，本文旨在設(shè)計(jì)一種精度高、范圍廣、速度快的低成本、低功耗的定位系統(tǒng)。

2、>　　本文的課題來(lái)源于真人野戰(zhàn)射擊游戲項(xiàng)目，需要對(duì)游戲隊(duì)員進(jìn)行定位。主要研究是基于nanoPAN的嵌入式定位的系統(tǒng)，研究的主要內(nèi)容如下：
　　首先，研究和分析了目前常用的幾種無(wú)線(xiàn)定位系統(tǒng)，并對(duì)其優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了比較。在此基礎(chǔ)上，對(duì)基于信號(hào)強(qiáng)度和基于信號(hào)傳播時(shí)間的一些算法進(jìn)行了研究，從系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的原理、精度、范圍、抗干擾性以及保密性等方面分析，選擇了基于信號(hào)傳播時(shí)間的雙邊雙路測(cè)距算法。
　　其次，研究了二維平面中三種不同情況下的定位

3、，使用了一種三邊質(zhì)心算法對(duì)坐標(biāo)位置進(jìn)行計(jì)算，并對(duì)其誤差進(jìn)行了分析。為提高定位精度，提出了一種卡爾曼濾波算法。接著，分析了三維空間中位置計(jì)算的基本方法，并使用最小二乘估計(jì)算法進(jìn)一步對(duì)目標(biāo)的精確位置進(jìn)行計(jì)算。在此基礎(chǔ)上，將二維和三維的定位進(jìn)行了對(duì)比，出于對(duì)實(shí)時(shí)性和實(shí)用性的考量，最終確定了以二維平面定位為本文的方向。
　　最后，本系統(tǒng)的硬件部分以嵌入式 ARM為平臺(tái)，以德國(guó) Nanotran公司的nanoPAN5375射頻模塊為定位的核