2 基于超声波的室内定位系统 5
2.1 超声波概述 5
2.2 超声波室内定位系统的发展 6
2.2.1 The Active Bat 定位系统 6
2.2.2 Cricket 系统 7
2.3 本文所使用的定位系统 7
2.4 系统的硬软件结构 8
2.5 本章小结 9
3 超声波室内定位的算法设计 9
3.1 三边定位算法 10
3.1.1 最小二乘法 10
3.1.2 基于 Cayley-Menger 行列式 11
3.2 三角定位 14
3.3 扩展卡尔曼滤波方法 15
3.4 基于最小二乘法的改进算法 18
3.4.1 算法原理及推导 18
3.4.2 算法误差分析 21
4 超声波传感器网络定位实验平台的设计和实现 26
4.1 系统硬件设计 26
本科毕业设计说明书(论文) 第 II 页 共 II 页
4.2 通信协议设计 29
4.2.1 协议基础定义 29
4.2.2 PC 机与超声波发射端之间通讯协议 30
4.2.3 超声波发射端和超声波接收端之间 31
4.3 系统软件设计 31
4.3.1 控制模块程序设计 34
4.3.2 上位机软件设计 34
4.4 实验结果 35
5 总结与展望 38
5.1 全文总结 38
5.2 研究展望 39
致谢 40
参考文献 41
绪论
1.1 室内定位问题的研究背景和意义
无论是在陆地,海洋还是太空,导航均需要对自身进行准确定位,而定位技 术作为一门核心的研究方向,早已渗透到我们的生活当中。早期的航海家们使用 天体观测仪、六分仪或者八分仪,获得某一时刻太阳或天体与海平线或地平线的 夹角等信息,以便迅速得知海船所在位置的经纬度[1]。到了 20 世纪,随着电子 和通信技术的高速发展,类似远程无线电导航(LORAN)、无线电探测定位论文网