众包室内定位系统中基于多维尺度变换的接收信号强度平滑理论

基于WLAN指纹的定位方法具有成本低、可用性好等优点,近年来越来越受到人们的关注。为了实现室内定位系统的快速部署,通常采用众包技术替代传统部署方法。在离线阶段建立radio map时,由于利用众包技术采集的RSS数据量大大减少,使得RSS数据中的噪声和采集误差无法得到有效抑制,造成建立的radio map精度较低,定位误差增大。针对该问题,本文提出了一种基于多维尺度变换（Multidimensional Scaling, MDS）算法的RSS平滑理论。利用相邻位置RSS数据之间的相关性,在每个位置推断出一个最优RSS值,从而实现抑制噪声和消除采集误差的作用,最终得到更平滑的radio map,提高定位精度。实验结果表明,采用MDS方法达到了预期的目标。基于WLAN指纹的定位方法具有成本低、可用性好等优点,近年来越来越受到人们的关注。为了实现室内定位系统的快速部署,通常采用众包技术替代传统部署方法。在离线阶段建立radio map时,由于利用众包技术采集的RSS数据量大大减少,使得RSS数据中的噪声和采集误差无法得到有效抑制,造成建立的radio map精度较低,定位误差增大。针对该问题,本文提出了一种基于多维尺度变换（Multidimensional Scaling, MDS）算法的RSS平滑理论。利用相邻位置RSS数据之间的相关性,在每个位置推断出一个最优RSS值,从而实现抑制噪声和消除采集误差的作用,最终得到更平滑的radio map,提高定位精度。实验结果表明,采用MDS方法达到了预期的目标。基于WLAN指纹的定位方法具有成本低、可用性好等优点,近年来越来越受到人们的关注。为了实现室内定位系统的快速部署,通常采用众包技术替代传统部署方法。在离线阶段建立radio map时,由于利用众包技术采集的RSS数据量大大减少,使得RSS数据中的噪声和采集误差无法得到有效抑制,造成建立的radio map精度较低,定位误差增大。针对该问题,本文提出了一种基于多维尺度变换（Multidimensional Scaling, MDS）算法的RSS平滑理论。利用相邻位置RSS数据之间的相关性,在每个位置推断出一个最优RSS值,从而实现抑制噪声和消除采集误差的作用,最终得到更平滑的radio map,提高定位精度。实验结果表明,采用MDS方法达到了预期的目标。     

基于真三维模型的室内定位系统设计

为了解决全球定位系统在大型室内场合无法给出精确定位的问题,设计了一种安卓平台下基于真三维模型的室内定位系统。基于百度地图SDK(software development kit)开发一款室外定位的电子地图软件,用于获取室内场景所在位置,再结合Unity3D游戏引擎将根据室内场景制作比例为1的模型制成可在安卓设备上运行的软件,通过虚拟现实技术及空间位置服务,实现室内定位功能。结果表明:系统具有的功能基本满足用户室内外定位需求,且系统具有定位方法直观、功能服务全面及系统搭建简单等特点,适用于一些大型的室内外公共场合,如商场、机场、博物馆等。     

基于RFID不同信号特征参数的室内定位方法综述

基于超高频射频识别(RFID)的定位技术,因其标签成本低、可使用无源工作方式,目前在许多实际应用场景中发挥重要作用.为进一步推进基于超高频RFID的室内定位技术,对不同信道特征参数信息的获取及其对应定位模型进行介绍,对不同标签定位处理方法进行探讨,从不同关键技术角度对定位方法进行比较,并总结和展望超高频RFID室内定位技术的未来发展趋势.     

一种基于BoW物体识别模型的视觉导航方法

针对复杂的室内环境,提出一种新的动态环境下的移动机器人视觉导航方法.该方法以室内常见物体作为自然路标,通过单目视觉建立识别模型来认知环境中的各种物体.首先对室内常见物体建立图像库,并对库中的大量图像采集SIFT特征;然后通过BoW模型来描述各幅图像,针对每类物体利用线性支持向量机(SVM)训练出物体识别模型;最后借助交互的手绘地图描述室内环境,移动机器人从中获得辅助路径以及自然路标的大概位置,从而完成导航任务.通过大量实验,从自然路标变化、目的区域变化、手绘地图偏差等多角度验证该方法的鲁棒性.实验结果表明,该导航方法操作简单高效,并具有人机交互性强、动态环境下适应能力高的优点.     

蓝牙4.0标准规范下的模糊指纹定位算法

蓝牙技术的普及以及蓝牙4.0标准规范的提出, 使得利用蓝牙技术实现室内定位具有极其广阔的应用前景.把模糊理论应用于蓝牙室内定位系统, 提出一种模糊指纹定位算法. 基于该算法的定位过程分为离线和在线两个阶段: 离线阶段建立模糊指纹库; 在线阶段对手机客户端进行实时模糊决策定位. 仿真实验结果表明, 该算法的平均定位误差为1.36 m, 相比于传统的指纹标定法, 其定位精度提高约49%, 而计算量缩减至原来的1/c, 其中c为模糊聚类类别数.     

基于WRV的室内移动机器人定位系统

针对W(WLAN,Wireless Local Area Network)、R(RFID,Radio Frequency Identification)、V(Video)技术在室内定位的特点,提出了基于WRV信息融合的机器人定位方法。以概率法为基础,进行了基于Kalman滤波的WLAN机器人定位实验;以增加移动误差补偿的极大似然估计定位算法为基础,进行了基于Kalman滤波的RFID机器人定位实验;以SIFT算法为基础,进行了机器人定位实验;最后研究了机器人多信息融合定位算法并进行了实验。移动机器人定位实验表明:机器人多信息融合定位平均定位偏差为0.381m,减少了WLAN、RFID及视觉系统单独定位时的偏差,定位精度上有了明显的提高,可以较好地满足室内移动机器人的定位要求。     

基于GIS室内定位和导航的电子地图设计与应用

设计室内大型场馆的定位导航电子地图是为了改变传统室外定位导航模式,方便快捷地为地图使用者提供定位和导航路径信息。引入了室内GIS矢量电子地图模型的概念和设计方法,结合网格采集图层、地理数据库、网络数据集等技术,实现了在大型场馆的定位导航功能,对同类室内定位和导航电子地图的设计与实现具有一定参考价值。     

Back-Propagation Artificial Neural Networks for Water Supply Pipeline Model

IntroductionWater supply pipelines are the lifelines of a city.Their operation status will greatly influence socialdevelopment.Burst points in pipeline networksshould be found as soon as possible.　Due to their randomness,time variation,andperiodicity of urban water supply pipelines,it isvery difficult to locate burst points usingtraditional methods such as direct observing,sonardetecting,etc. The traditional methods cannotfind the burst point without frequent routinechecks.Sometimes,it is im…     

Hybrid location determination technology within urban and indoor environment based on Cell-ID and path loss

The location determination technology based on simple delay evaluations or GPS is not accurate enough or even impossible in urban and indoor environments due to the multi-path propagation. To enhance the location accuracy and reduce the operation cost within these environments, this paper proposes a novel hybrid location determination technology which combines CELL-ID with the database correlation method. The proposed method generate the prediction database of path loss according to CELL-ID, and after the computation the smallest squared error of measured path loss and the prediction path loss,the location of the mobile terminal is decided by the coordinates of the best matching matrix entry.     

Hybrid location determination technology within urban and indoor environment based on Cell-ID and path loss

The location determination technology based on simple delay evaluations or GPS is not accurate enough or even impossible in urban and indoor environments due to the multi-path propagation. To enhance the location accuracy and reduce the operation cost within these environments, this paper proposes a novel hybrid location determination technology which combines CELL-ID with the database correlation method. The proposed method generate the prediction database of path loss according to CELL-ID, and after the computation the smallest squared error of measured path loss and the prediction path loss,the location of the mobile terminal is decided by the coordinates of the best matching matrix entry.     

基于改进克里金插值的室内定位位置指纹库构建方法

当今社会对基于位置服务尤其是室内位置服务的需求日益迫切.位置指纹法利用室内无线信号强度来进行定位,具有方便快捷、低成本等优势,但构建一个细粒度的位置指纹库需要耗费大量的人力和时间.为提高位置指纹库的构建效率,提出一种基于改进克里金插值的位置指纹库构建方法.通过部分测量数据结合克里金插值法进行插值,并利用模拟退火算法提高理论变异函数拟合精度,进而估计出未测量点处的信号强度,提高插值精度和指纹库的构建效率.实验表明:相比反距离加权插值和传统克里金插值,该方法不但具有较高插值和定位精度,而且可将指纹数据人工采集工作量降低50％.     

人工神经网络在电磁带隙结构设计中的应用

文章采用人工神经网络对电磁带隙结构进行建模,并结合逆向方法训练网络;神经网络用于电磁带隙结构的设计,具有缩短设计时间、降低设计成本的优点;通过文中实例可以看出,人工神经网络设计的结果与数值仿真的结果吻合良好,显示出该方法的有效性。     

移动机器人同时定位与建图室内导航地图研究

针对当前视觉同时定位与建图(simultaneous localization and mapping,SLAM)生成的点云地图不能满足路径规划和导航的需要,提出一种室内移动机器人的导航地图制备方法.首先,通过SLAM估计相机位姿,后端优化后生成室内场景的三维点云地图;其次,根据地面移动机器人的运动约束及结构特点分情况讨论,推导点云相对于地面的二维坐标,同时对点云进行地面与障碍的分离、截取与筛选;最后,根据栅格占据状况有序构建出导航地图.实验结果表明,基于点云坐标的障碍物截取准确度高于地面拟合截取方法,所建地图精度与完整度均高于传统方法.室内移动机器人能基于该地图进行路径规划与导航.     

基于加权极速学习机室内高动态环境的定位算法

随着人们对室内基于位置服务的需求越来越大,室内定位的研究变得越来越重要.Wi-Fi由于其传输距离适中,在智慧城市发展的推动下,热点的覆盖也非常多.因此基于Wi-Fi的定位技术成为众多室内定位技术中最具有可行性的.面对室内无线环境高动态变化的情况,提出了基于加权极速学习机(W-ELM)的定位方法,实验证明该方法能够有效提高定位精度.     

采用确定性信号传播模型的普适寻优定位方法

Wi-Fi定位由于不需要额外的基础设施和专门的硬件设备,在室内定位领域有重要应用,不可预测的环境变化引起的接收信号强度(received signal strength,RSS)波动是导致Wi-Fi定位系统精度低的主要原因.提出一种基于测距的普适室内定位方法,使用快速数据聚类训练原始RSS数据,以确保RSS数据的稳定性和有效性;在此基础上,针对提取的RSS信号进行拟合,建立一种确定性信号传播模型,利用天牛须优化方法实现位置求解的高效寻优.通过仿真结果分析,提出的CB-DSPM(clustering by fast search and find of density peaks beetle antennae search-de-terministic signal propagation model)定位算法的误差在1.5 m左右,且迭代10～30次之后基本可以收敛到最优位置.     

一种面向位置服务的超宽带室内定位算法

超宽带技术由于较高的测距精度和穿透性能,对于位置服务有着重要的应用价值。在实际的高密度定位环境中,传统的定位算法受非视距误差和多径效应的影响,很难实时准确解算出实际位置坐标。虽然增加基站数量可以有效提高定位的精度,但是其成本也在不断提高。针对超宽带在高密度室内定位中实时性差、定位精度低的问题,提出了一种基于支持向量机的超宽带定位方法,提高了定位的精确性和鲁棒性;给出了基于到达时间差(TDOA, time difference of arrival)的支持向量机模型,重点在于将定位问题转化为分类问题的求解;通过TDOA值和坐标值来建立支持向量机分类模型,利用一对一分类模型实现了坐标值的解算,提高了坐标解算速度。仿真结果表明,在高密度实时定位中,相比于传统的Chan算法和Taylor算法,文中方法在定位精度近似的情况下,实时性要高于传统算法,满足实际定位中低功耗、快速高精度定位的要求。     

基于加权余弦相似度的WiFi指纹室内定位

基于Wi Fi的室内定位具有低成本、易部署、覆盖范围广、精度高等优点,成为室内定位技术研究的热点.Wi Fi指纹定位法可以对抗多径的影响,具有较高的定位精度.但是由于智能移动终端的种类繁多,使得室内定位系统离线建立的指纹数据库难以兼容不同的智能移动设备,降低了定位系统的适用性.为解决此问题,提出了加权余弦相似度算法,使用信号强度的加权余弦相似度作为匹配特征.实测表明,采用加权余弦相似度算法可有效解决终端差异性,提高了室内定位系统的精度和普适性.     

时间补偿法在电网雷击事故鉴定中的初步应用

以昆明地区的多山地形为例,利用二维时域有限差分算法(two-dimensional finite-difference time-domain,2D FDTD),模拟研究了该地区多山地形对雷电多站时差定位精度的影响,讨论了时间补偿法在云南昆明供电局厂普Ⅰ回线路出现的一次雷击断路跳闸事故的初步应用.结果表明:从模拟结果看...     

一种基于人工神经网络的无线传感器网络定位算法

提出了一种基于人工神经网络(ANN)的无线传感器网络定位方法,RSSI的结果被用来作为人工神经网络的输入,采用遗传算法优化人工神经网络的结构.采用MATLAB进行仿真,模拟20 m×20 m室内静态网络环境下的8个已知位置节点.实验结果表明,该方法比传统方法的定位精度高、适应性强,效果较好.     

送风量影响外源颗粒物室内扩散试验研究

为了研究送风量对外源颗粒物室内扩散的影响规律,在7.6 m×5.6 m×4.6 m(长×宽×高)的试验空间内,使用旋流施放装置向送风管道内施放示踪剂、控制送风量和采用立体多时段采样化学分析法,对不同送风条件下外源颗粒物室内扩散进行了试验研究。结果表明,外源有害颗粒物通过通风管路进入室内,送风量对外源颗粒物室内扩散有明显的影响,随送风量增大,室内悬浮颗粒物浓度相对均方差减小,平均浓度、危害面积以及危害体积呈现先增大后趋于稳定的趋势;颗粒物污染事故发生后,为减轻受影响建筑室内的危害程度,及时关闭送风是有效处置措施之一。