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基于U-TDOA测控网定位技术研究

芦霞  
【摘要】:随着无线定位在人员安全,物流监控等方面的应用越来越广泛,人们对它的研究投入了更多的关注。 通过分析国内外相关研究现状,本文对现有多种定位系统进行深入分析、比较,继而探讨测控专网的工作原理、组成、关键技术。以色列Ituran双向数字通信定位测控网是一种自建测控基站,采用直接序列(DS)扩频,利用四基站U-TDOA定位原理的高精度(1米)、全天候、无盲区、保密安全的定位通信测控系统。该系统是继GPS后的新一代基于专网的先进的无线定位通信系统,目前广泛应用在以色列、美国、巴西的ITS系统和高速公路管理以及数字城市系统中。在陆上有取代GPS之势。结合相对于基站的地图,该系统可以广泛用于基于位置的信息服务(LBS)中,将对未来的LBS理论和应用技术有着深刻的影响。 本论文重点对四基站U-TDOA定位原理进行了深入的研究,分析了U-TDOA定位技术的合适的仿真模型;并以MATLAB为工具,在不同的环境下或不同的定位基站下对现有的基本定位算法进行了仿真。仿真结果表明:Fang算法(利用Fang算法,取三角形的中心点)在不同的环境下和仿真条件下表现出了自身的优缺点。一个最优的定位算法应具备以最低代价得到最高定位精度的能力,在实际应用中应结合具体应用环境进行选择。然而,为了使定位精度在98%的情况下,达到定位精度为30米之内的要求,还需要对基本定位算法(视具体情况而定)进行数据处理、修正和改进。最后介绍了该测控网定位系统在上海市ITS示范工程中的应用。 测控网无线定位技术涉及的技术很多,该文只是对其中的一部分进行了一些研究,今后仍将在卡尔曼滤波进行二次定位和三维空间中定位这些方面进一步深入。


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