物聯(lián)網(wǎng)定位技術(shù)ppt課件.ppt

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1、物聯(lián)網(wǎng)定位技術(shù)1物聯(lián)網(wǎng)定位技術(shù)確定自己(目標(biāo)或節(jié)點(diǎn))在系統(tǒng)中的位置在系統(tǒng)中尋找目標(biāo)(節(jié)點(diǎn))的位置絕對(duì)位置：目標(biāo)在某一特定坐標(biāo)系中的位置(經(jīng)緯度、高度等)相對(duì)位置：相對(duì)于某一基點(diǎn)的位置關(guān)系2基于傳感器網(wǎng)的定位技術(shù)按傳感器工作模式分類基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的定位技術(shù)基于上行鏈路提供相對(duì)位置確定錨節(jié)點(diǎn)(基點(diǎn)，L1、L2、L3)，再根據(jù)目標(biāo)(A)與錨節(jié)點(diǎn)的距離，確定目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的相對(duì)位置3基于傳感器網(wǎng)的定位技術(shù)按傳感器工作模式分類基于帶有傳感器的移動(dòng)終端定位技術(shù)基于下行鏈路提供多種位置信息定位準(zhǔn)確快速，解算相對(duì)復(fù)雜，對(duì)系統(tǒng)硬件有

2、一定要求4基于帶有傳感器的移動(dòng)終端的定位技術(shù)TA定位法移動(dòng)終端與附近的三個(gè)以上的基站通信，利用TA參數(shù)解算得到位置信息。優(yōu)點(diǎn)：移動(dòng)終端無需改動(dòng)缺點(diǎn)：無法與其他業(yè)務(wù)同時(shí)進(jìn)行；增加信令開銷；定位時(shí)間較長(zhǎng)基于傳感器網(wǎng)的定位技術(shù)5基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的定位技術(shù)基于傳感器網(wǎng)的定位技術(shù)AOA定位法相應(yīng)地測(cè)量出目標(biāo)與兩個(gè)基站之間的傳輸信號(hào)到達(dá)角度參數(shù)的信息，通過數(shù)學(xué)解算，得到目標(biāo)的具體位置信息優(yōu)點(diǎn)：在基站稀疏的場(chǎng)景使用缺點(diǎn)：障礙物增大誤差6基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的定位技術(shù)基于傳感器網(wǎng)的定位技術(shù)TOA定位法基于信號(hào)到達(dá)時(shí)間定位法，通過

3、精確測(cè)量從目標(biāo)到三個(gè)以上基站的信號(hào)傳輸時(shí)間得到目標(biāo)到基站的距離，進(jìn)而解算出目標(biāo)的位置7基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的定位技術(shù)基于傳感器網(wǎng)的定位技術(shù)TOA定位法電磁波傳播速度高；目標(biāo)與基站距離小，因此TOA定位法的精度與位置測(cè)量單元的時(shí)鐘精度緊密相關(guān)。優(yōu)點(diǎn)終端設(shè)備無需改造定位精度高，數(shù)據(jù)可優(yōu)化缺點(diǎn)時(shí)鐘同步復(fù)雜誤差易累積放大8基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的定位技術(shù)基于傳感器網(wǎng)的定位技術(shù)TDOA定位法基于信號(hào)到達(dá)時(shí)間差定位法，通過精確測(cè)量從目標(biāo)到不同步基站的信號(hào)傳輸時(shí)間差，進(jìn)而解算出目標(biāo)的位置9基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的定位技術(shù)基于傳感器網(wǎng)的定

4、位技術(shù)TDOA定位法TDOA算法是對(duì)TOA算法的一種改進(jìn)方法，不直接利用信號(hào)到達(dá)時(shí)間來解算目標(biāo)位置，利用信號(hào)到達(dá)時(shí)間差解算。無需在信號(hào)中加入特定的時(shí)間標(biāo)記信息定位精度該與TOA算法解算二維坐標(biāo)最少需要兩個(gè)雙曲線方程，即三個(gè)基站；解算三維坐標(biāo)至少需要三個(gè)雙曲線方程，即四個(gè)基站對(duì)硬件設(shè)備要求較高，未解決障礙物造成誤差的弊端TDOA值解算方式：差值直接解算(時(shí)間同步)、估計(jì)算法10基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的定位技術(shù)基于傳感器網(wǎng)的定位技術(shù)TDOA定位法優(yōu)點(diǎn)可在語(yǔ)音和控制信道上測(cè)量適用于多種通信制式對(duì)原有系統(tǒng)改動(dòng)不大測(cè)量精度對(duì)距

5、離、多徑干擾、功率等因素不敏感延時(shí)小缺點(diǎn)需要對(duì)基站設(shè)備進(jìn)行改造傳感器節(jié)點(diǎn)須附加聲波或超聲波收發(fā)裝置(組合測(cè)距方式)11基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的定位技術(shù)基于傳感器網(wǎng)的定位技術(shù)TDOA定位法組合測(cè)量算法采用RF信號(hào)和超聲波信號(hào)測(cè)距，根據(jù)傳感器發(fā)射的兩種信號(hào)到達(dá)的時(shí)間差(T2-T1)和兩種信號(hào)的傳播速度解算兩點(diǎn)間的距離。測(cè)量精度提高設(shè)備成本增加12基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的定位技術(shù)基于傳感器網(wǎng)的定位技術(shù)COO定位法單基站定位方式，根據(jù)移動(dòng)終端所處的傳感器網(wǎng)絡(luò)ID號(hào)確定終端的具體位置。定位原理和方式最為簡(jiǎn)單。定位精度取決于網(wǎng)絡(luò)小區(qū)

6、的覆蓋半徑：基站密集區(qū)域(如城市核心區(qū))，定位精度可達(dá)50m以內(nèi)；基站稀疏區(qū)域(如山區(qū))，定位精度只能粗略為幾千米。13基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的定位技術(shù)基于傳感器網(wǎng)的定位技術(shù)COO定位法優(yōu)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單只需建立基站覆蓋數(shù)據(jù)庫(kù)定位快速無需改造設(shè)備缺點(diǎn)定位精度較差14GPS全球范圍定位技術(shù)GPS是英文GlobalPositioningSystem（全球定位系統(tǒng)）的簡(jiǎn)稱。GPS系統(tǒng)利用GPS定位衛(wèi)星，在全球范圍內(nèi)實(shí)時(shí)進(jìn)行定位、導(dǎo)航的系統(tǒng)，稱為全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱GPS。GPS是由美國(guó)國(guó)防部研制建立的一種具有全方位、全天候、全

7、時(shí)段、高精度的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，能為全球用戶提供低成本、高精度的三維位置、速度和精確定時(shí)等導(dǎo)航信息15GPS全球范圍定位技術(shù)GPS系統(tǒng)由三部分組成衛(wèi)星空間星座：共有24顆人造地球衛(wèi)星，其中21顆工作星，3顆備用星。分布在互成60度夾角的6個(gè)軌道平面上。每12小時(shí)環(huán)繞地球一圈。地面控制部分：主控站、地面天線、監(jiān)測(cè)站及通訊輔助系統(tǒng)。GPS用戶裝置：衛(wèi)星天線和接收機(jī)16GPS全球范圍定位技術(shù)GPS特點(diǎn)衛(wèi)星不間斷發(fā)射由二進(jìn)制碼元組成的偽隨機(jī)碼(簡(jiǎn)稱偽碼)組成的導(dǎo)航電文，偽碼分為民用的C/A碼(粗碼)和軍用的P碼(精確碼)。C

8、/A碼測(cè)得的偽距精度約為10-20米，P碼偽距精度約為2米；如加入輔助手段精度可達(dá)厘米級(jí)，甚至毫米級(jí)。GPS提供的導(dǎo)航信息為經(jīng)緯度。地球直徑約12756km緯度1度對(duì)應(yīng)距離約為111.133km經(jīng)度1度對(duì)應(yīng)距離約為111.413cosΦ(km)，Φ為測(cè)量點(diǎn)緯度17AGPS全球范圍定位技術(shù)輔助全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（AssistedGlobalPositioningSystem，