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長距離移動定位技術(shù)與室內(nèi)定位技術(shù)( 二 )

云知道


目前已提出的基于移動終端的定位技術(shù)主要包括：下行鏈路觀測到達時間差(OTDOA)方法、基于GPS的定位技術(shù)，如差分GPS(DGPS)、輔助GPS(A-GPS)等 。根據(jù)技術(shù)發(fā)展動態(tài)，我們把重點集中于DGPS和A-GPS上：(1)GPS定位技術(shù)經(jīng)過多年的發(fā)展，由于其定位精度高、覆蓋范圍廣的優(yōu)點，在軍事用途中發(fā)揮著巨大的作用，近幾年開始向各個領(lǐng)域滲透并得到廣泛的應(yīng)用 。差分GPS技術(shù)可以提高GPS系統(tǒng)的定位精度 。原理是：基準接收機對自己實施定位，得到的定位結(jié)果與自己的確知的地理位置相比較得到差值，該差值被用作公共誤差修正值，對與基準接收處于同一區(qū)域且共用四顆衛(wèi)星進行定位的移動接收機來說，它們顯然具有相同的公共誤差 。因此借助于公共誤差修正值可以修正移動接收機的定位結(jié)果，從而提高定位精度 。(2)采用GPS對移動臺直接定位時，首次定位需要較長的時間，這對于緊急救援的業(yè)務(wù)是不答應(yīng)的 。A-GPS可以有效地解決這個問題 。利用輔助GPS進行定位時，GPS參考網(wǎng)絡(luò)可將輔助的定位信息通過無線通信網(wǎng)絡(luò)傳送給移動臺，可減小搜索時間，使定位時間降至幾秒鐘，而且輔助的定位信息也為在信號嚴重衰落的市區(qū)或室內(nèi)應(yīng)用GPS定位技術(shù)提供了可能 。另外，由于在兩次定位間歇期間GPS接收機可處于休眠狀態(tài)，所以可以降低手機的能耗 。綜上所述，AGPS彌補傳統(tǒng)的GPS定位技術(shù)的缺陷，使得GPS突破定位界限實現(xiàn)室內(nèi)GPS定位 。
2、室內(nèi)定位技術(shù)
2.1光跟蹤定位系統(tǒng)

;該系統(tǒng)種類繁多，但都要求所跟蹤目標和探測器之間線性可視，這就把它的應(yīng)用局限到了僅室內(nèi)的范圍且須保證所監(jiān)測的目標是不透明的 。在視頻監(jiān)視系統(tǒng)中，往往采用在被監(jiān)控的環(huán)境中安裝多臺攝像設(shè)備，這些攝像設(shè)備可連接到一臺或幾臺視頻監(jiān)控器上，通過視頻監(jiān)控器，對觀察對象進行實時動態(tài)地監(jiān)控，有的甚至可以進行必要的數(shù)據(jù)存儲 。光定位技術(shù)也被應(yīng)用于機器人系統(tǒng)，通過固定的紅外線攝像機和很多紅外線發(fā)光二極管的一系列協(xié)同配合，達到定位的目的 。由于其本身的特點，要實現(xiàn)高精度的光定位技術(shù)，其配備要求比較復(fù)雜 。
2.2室內(nèi)GPS定位技術(shù)
當GPS接收機在室內(nèi)工作時，由于信號受建筑物的影響而大大衰減到十分微弱的地步，要想達到室外一樣直接從衛(wèi)星廣播中提取導(dǎo)航數(shù)據(jù)和時間信息是不可能的 。為了得到較高的信號靈敏度，就需要延長在每個碼延遲上的停留時間，A-GPS技術(shù)為這個問題的解決提供了可能性 。室內(nèi)GPS技術(shù)采用大量的相關(guān)器并行地搜索可能的延遲碼，同時，也有助于實現(xiàn)快速定位 。這種室內(nèi)GPS定位技術(shù)由于需要在手機內(nèi)集成GPS接收器，決定了它的應(yīng)用受限性，為此，把具有該功能的手機價格降到人們可以承受的范圍內(nèi)成了室內(nèi)GPS技術(shù)追求的目標之一 。普通GPS接收機正朝著單片機的方向發(fā)展，并努力實現(xiàn)把GPS的RF電路和多相關(guān)器電路集成人手機現(xiàn)存的RF芯片和綜合數(shù)字芯片中 。
2.3超聲波定位技術(shù)(UltrasonicPositioningTechnologies)
該技術(shù)由于其成本低、結(jié)構(gòu)簡單易于實現(xiàn)而被人們廣泛采用 。目前，市場上的超聲波收、發(fā)器技術(shù)成熟且價格低廉，因此應(yīng)用較為廣泛 。超聲波測距大都采用反射式測距法，即發(fā)射超聲波并接收由被測物產(chǎn)生回波，根據(jù)回波與發(fā)射波的時間差計算出待測距離，有的則采用單向測距法 。超聲波定位系統(tǒng)可由若干個應(yīng)答器和一個主測距器組成，主測距器放置在被測物體上，在微機指令信號的作用下向位置固定的應(yīng)答器發(fā)射同頻率的無線電信號，應(yīng)答器在收到無線電信號后同時向主測距器發(fā)射超聲波信號，得到主測距器與各個應(yīng)答器之間的距離 。當同時有三個或三個以上不在同一直線上的應(yīng)答器做出回應(yīng)時，我們可以根據(jù)相關(guān)計算確定出被測物體所在的二維坐標系下的位置 。我們在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)下基于超聲波技術(shù)的3D定位系統(tǒng)的研制中采用超聲波定位技術(shù)，為了克服超聲波聲吸收嚴重而影響其傳輸距離的缺陷，我們決定不采用反射測距法而是用單向測距法 。

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