特大城市室内外无缝定位系统研究

随着网络环境的优化以及移动终端的普及,定位技术在物联网、军事通信以及社交网络方面都有着广泛的应用。各类LBS服务的发展现状既体现了广大人民群众在消费、社交等物质与精神两方面的需求,也是未来经济发展的重要推动力。实现上述LBS服务的前提和基础是准确、快速地对用户所处实时位置进行测定,特别是在人口稠密、高楼密布的城区环境下实现室内外高精度无缝定位。对于室外环境下的定位,全球卫星导航系统(GNSS)作为一种覆盖全球的定位手段已经得到了广泛应用。而对于室内环境,GNSS信号无法工作,无线室内定位技术逐渐成为人们关注的热点。该项目主要分为3个子课题:(1)研制城市区域室内外无缝定位信号体制与导航电文协议。(2)构建特大城市室内外定位系统。(3)研制一套以智能手机、平板电脑等为平台的移动终端三维可视化引擎和导航定位组件,都按照研究计划稳步进行中。依据项目总体技术需求,本年度开展了基于智能终端的海量三维模型数据管理和线程同步等室内精细三维模型数据调度的研究、三维实体模型辅助下的室内地形匹配与智能路径规划方法探索,以及开发了一套跨平台的智能终端三维可视化引擎系统。首先,室内外无缝定位信号体制研究已经基本完成,包括对各类室内外定位信号系统层级、传感器的界定,对各种无线定位信号特性的研究等。而对于室内定位导航电文格式设计、导航电文标准的顶层设计以及各种传输协议设计都在稳步进行中,并在中国矿业大学区域试验场进行了简单位置传输协议实现。其次,该项目根据构建特大城市室内外定位系统需要解决的信标优化部署、楼层判定、按需射频指纹采集、异构设备聚类与迁移、基于指纹相似性的地理位置聚类以及高精度定位算法等具体技术难点开展研究并提出了相应的解决方案。为了进一步提高定位精度,该项目通过理论研究和实验验证提高提出了混合高斯模型、基于公共信标集的高精度射频指纹定位算法、基于奇异值分解的射频指纹排序定位算法、基于空间相关性滤波和最小余差迭代的NLOS识别定位算法。最后,为了使室内外定位服务商用化、大众化、公共化,该项目搭建一个基于互联网的公共定位能力服务室内外定位平台。该平台由室内外定位平台、室内外定位门户、能力开放接口、手机客户端SDK等组成,是一个满足内容和应用聚合要求的业务运营管理和业务能力支撑的统一平台。     

特大城市云架构智能位置服务平台技术年度科技报告

该课题的总体目标为在特大城市层面建设一体化的智能位置服务开放式平台,实现基于B2B的位置服务模式,为位置服务开发商提供安全的运营平台,从而实现各类移动终端的位置信息共享共通。并在此运营平台的基础上开发商业化的位置服务模式和领域,拓展导航位置服务的应用领域。依托城市定位数据解算中心,在解决持续高并发的终端定位管理技术和终端定位信息与服务开发商准实时匹配技术的基础上,突破电信级智能位置信息服务平台构建的关键技术,从而实现面向特大城市的B2B商业化服务。该课题构建云架构的电信级智能位置信息服务平台(吞吐率每秒600 000次以上,基于平台的服务开发商数量不少于100个),创新研究一种室内外位置信息的智能发布模型,实现无缝化的位置信息集成管理,并提供高效的访问接口。该课题总体进展如下所示:(1)完成了业务需求分析、总体设计、智能位置服务平台设计、室内外位置信息智能化集成管理设计。(2)北京北斗导航与位置服务产业公共平台初步形成,目前其吞吐量可以达到10万左右。(3)重点研究了课题中"终端位置信息与服务开发商准实时匹配技术、终端位置信息智能化管理技术、B2B服务开发商应用访问体系和接口技术"3个关键技术,建立了用户与开发商之间的关系,可以提供数据服务与基本GIS空间服务。(4)完成了平台各模块之间的接口规范与模块的详细设计,研究了导航与位置服务系统体系结构,完成了位置云平台设计,形成了导航与位置服务系统总体技术方案,包括导航与位置服务系统总体构架与工程实施方案:《位置云数据层总体设计方案》《位置云数据层总体实施方案》《导航与位置服务平台设计规范》《导航与位置服务平台服务接口标准》。(5)开发了导航基础地图数据与位置服务专题数据的动态迭加协议,研制了位置信息搜索与服务平台,制定了相关技术标准和规范:《导航与位置服务平台位置云数据库规范》。(6)研究了位置云服务平台的集中资源管理,形成了管理模块的设计方案《用户管理平台程序设计》。(7)该课题研究了室内地图的制图规范与技术流程,完成了室内地图数据采集、室内地图数据编码规范、室内地图配图、室内外无缝导航地图数据库建设、室内位置信息源控制点部署的空间分布规律研究等工作。     

室内外定位技术坐标统一的研究

近年来,室内定位技术发展迅速,已经成为当下移动互联网时代的研究热点,室内外定位技术一体化是未来发展的趋势,如何将室内定位与室外定位协同和无缝对接是定位服务发展的关键。针对室内定位时借助辅助节点获取目标位置的事实,提出将辅助节点坐标纳入室外坐标框架的构想,从而统一室内外坐标体系,为室内外无缝定位技术提供统一的坐标体系,文章的研究为统一室内外坐标提供了参考。     

特大城市云架构智能位置服务平台技术科技报告

该课题的总体目标为在特大城市层面建设一体化的智能位置服务开放式平台,实现基于B2B的位置服务模式,为位置服务开发商提供安全的运营平台,从而实现各类移动终端的位置信息共享共通。并在此运营平台的基础上开发商业化的位置服务模式和领域,拓展导航位置服务的应用领域。依托城市定位数据解算中心,在解决持续高并发的终端定位管理技术和终端定位信息与服务开发商准实时匹配技术的基础上,突破电信级智能位置信息服务平台构建的关键技术,从而实现面向特大城市的B2B商业化服务。课题构建云架构的电信级智能位置信息服务平台(吞吐率每秒600 000次以上,基于平台的服务开发商数量不少于100个),创新研究一种室内外位置信息的智能发布模型,实现无缝化的位置信息集成管理,并提供高效的访问接口。课题总体进展如下所示:(1)完成了业务需求分析与系统总体设计、智能位置服务平台设计、室内外位置信息集成管理设计,完成了平台各模块之间的接口规范与模块的详细设计,研究了智能位置服务平台体系结构与设计,形成了特大城市云架构智能位置服务平台总体技术需求分析与总体设计方案;(2)完成各项关键技术的研究,包括:终端位置信息与服务开发商准实时匹配技术、终端位置信息智能化管理技术、B2B服务开发商应用访问体系和接口技术、服务开发商的B2B位商业化模式及关键技术,形成各项关键技术研究报告;(3)完成了资源整合与入库、网络环境、存储设备、运行设备调试与应用集成,搭建了电信级高吞吐量智能位置服务平台;(4)完成了1套编程和非编程的应用访问接口的开发,形成了相应的接口使用文档;(5)基于位置服务平台,面向终端用户,开展了基于安卓/i OS平台的服务应用集成,包括各应用的前端App,后台服务,及相关统集成工作;(6)基于云服务的思想建立了统一的服务资源管理体系,把用户信息、位置信息、商业服务信息采用统一的资源描述方法;建立了用户信息、位置信息、商业服务信息与服务开发商之间的位置服务四面体关系;(7)研究了室内地图的制图和室内外一体化空间位置集成的方法,完成了室内地图数据采集、室内地图数据编码规范(参考OGC)、室内地图配图、室内外无缝地图数据库建设、室内位置信息源控制点部署的空间分布规律研究等工作。成功申请了2013年海淀区重大公关项目"室内外无缝定位关键技术研究与应用示范",并参与了"羲和系统"的相关标准制定;(8)课题申请软件著作权7项,专利8项,发表论文17篇,培养研究生6名。     

基于GPS与超宽带的室内外无缝定位改进算法

结合GPS、惯性导航技术以及超宽带(UWB)技术,提出基于定位信号数量和信号强度的定位方法切换策略.根据切换策略,将伪距测量、Chan-Taylor协同算法以及行人航迹推算算法进行松散组合,得到优化后的定位算法.通过实验验证了切换策略的可行性,优化了室内外交界区域的定位轨迹,为室内外无缝定位技术提供了思路.     

基于GPS/PAD/GIS土地执法动态巡查信息采集系统的设计与实现

从土地执法动态巡查的实际需求出发,提出了基于GPS-PAD的土地执法动态巡查信息采集系统,分析了系统需求与目标,讨论了基于软硬件一体化方式的GPS-PAD集成系统的组成,功能框架、功能实现和作业流程,实现GIS环境下的遥感信息与GIS专题信息有效结合,能基于地理信息导航定位、变化信息巡查、外业数据采集与处理等。在实践应用过程中证明,该技术切实可行,为土地管理提供了一种新的技术思路。     

基于BD和QR码的AGV研究与设计

全面研究和设计了基于BD和QR码的AGV系统,采用了北斗导航高精度差分定位、视觉识别QR码的室内外导航平滑切换等联合导航技术,开发出具有全程无人运输、路径智能规划及避障及调度等功能的无人引导运输装置,并成功应用于仓储库直接的货物运输。     

基于车位编码识别的车库行车定位与导航方法

针对从出发点到室内停车位,特别是室内行车时的定位与导航问题,提出了一种依靠车载摄像头识别车库内车位编号,并配合车库电子地图实现车库内车辆定位与导航。该方法整合并延伸了现有移动定位导航功能,首先以车辆入口位置为触发点结束卫星导航并自动切换为对应车库的室内导航模式,然后启用车载摄像头动态识别车位编码并结合车库地图确定当前位置和行车方向,最后通过计算路径可靠度推荐最佳路径。实验使用visual studio(VS)编程识别车位编码,通过与车库电子地图匹配完成定位,以实拍车库车位编码进行验证,可以做到准确识别、快速定位。提出的基于车位编号识别的车辆定位导航方法实现了与卫星定位系统的衔接导航,提高了规模化的大型地下车库的服务效率,填补了室内外端对端导航的空白,对室内定位导航方面的研究有良好的支撑。     

一种基于Android的无人机远程定位系统的设计

采用STM32F07VCT6作为嵌入式MCU构建现场控制器,应用定位技术、获取定位对象(无人机)的地理信息,通过GPRS或3G等与数字移动终端进行通信,从而能在数字终端的地图上定位无人机的位置。该无人机远程定位系统主要实现如下功能:远程网络通信,无人机位置信息采集,位置信息传输,在数字地图上进行位置定位。     

高精度卫星导航定位行业发展综述

本文以高精度卫星导航定位行业的发展为研究对象,论文首先分析了卫星导航定位行业的发展现状和基本特点,进而探讨了卫星导航定位应用市场的规模与发展现状,在此基础上,笔者详细分析了卫星导航定位行业细分产品市场的竞争态势,探讨了整个行业发展的趋势,全文是对我国高精度卫星导航定位行业现状与未来发展趋势的全面总结与分析,相信对相关同行有着重要的指导作用。