目前已提出的基于移动终端的定位技术主要包括:下行链路观测到达时间差(OTDOA)方法、基于GPS的定位技术,如差分GPS(DGPS)、辅助GPS(A-GPS)等 。根据技术发展动态,我们把重点集中于DGPS和A-GPS上:(1)GPS定位技术经过多年的发展,由于其定位精度高、覆盖范围广的优点,在军事用途中发挥着巨大的作用,近几年开始向各个领域渗透并得到广泛的应用 。差分GPS技术可以提高GPS系统的定位精度 。原理是:基准接收机对自己实施定位,得到的定位结果与自己的确知的地理位置相比较得到差值,该差值被用作公共误差修正值,对与基准接收处于同一区域且共用四颗卫星进行定位的移动接收机来说,它们显然具有相同的公共误差 。因此借助于公共误差修正值可以修正移动接收机的定位结果,从而提高定位精度 。(2)采用GPS对移动台直接定位时,首次定位需要较长的时间,这对于紧急救援的业务是不答应的 。A-GPS可以有效地解决这个问题 。利用辅助GPS进行定位时,GPS参考网络可将辅助的定位信息通过无线通信网络传送给移动台,可减小搜索时间,使定位时间降至几秒钟,而且辅助的定位信息也为在信号严重衰落的市区或室内应用GPS定位技术提供了可能 。另外,由于在两次定位间歇期间GPS接收机可处于休眠状态,所以可以降低手机的能耗 。综上所述,AGPS弥补传统的GPS定位技术的缺陷,使得GPS突破定位界限实现室内GPS定位 。
2、室内定位技术
2.1光跟踪定位系统
;该系统种类繁多,但都要求所跟踪目标和探测器之间线性可视,这就把它的应用局限到了仅室内的范围且须保证所监测的目标是不透明的 。在视频监视系统中,往往采用在被监控的环境中安装多台摄像设备,这些摄像设备可连接到一台或几台视频监控器上,通过视频监控器,对观察对象进行实时动态地监控,有的甚至可以进行必要的数据存储 。光定位技术也被应用于机器人系统,通过固定的红外线摄像机和很多红外线发光二极管的一系列协同配合,达到定位的目的 。由于其本身的特点,要实现高精度的光定位技术,其配备要求比较复杂 。
2.2室内GPS定位技术
当GPS接收机在室内工作时,由于信号受建筑物的影响而大大衰减到十分微弱的地步,要想达到室外一样直接从卫星广播中提取导航数据和时间信息是不可能的 。为了得到较高的信号灵敏度,就需要延长在每个码延迟上的停留时间,A-GPS技术为这个问题的解决提供了可能性 。室内GPS技术采用大量的相关器并行地搜索可能的延迟码,同时,也有助于实现快速定位 。这种室内GPS定位技术由于需要在手机内集成GPS接收器,决定了它的应用受限性,为此,把具有该功能的手机价格降到人们可以承受的范围内成了室内GPS技术追求的目标之一 。普通GPS接收机正朝着单片机的方向发展,并努力实现把GPS的RF电路和多相关器电路集成人手机现存的RF芯片和综合数字芯片中 。
2.3超声波定位技术(UltrasonicPositioningTechnologies)
该技术由于其成本低、结构简单易于实现而被人们广泛采用 。目前,市场上的超声波收、发器技术成熟且价格低廉,因此应用较为广泛 。超声波测距大都采用反射式测距法,即发射超声波并接收由被测物产生回波,根据回波与发射波的时间差计算出待测距离,有的则采用单向测距法 。超声波定位系统可由若干个应答器和一个主测距器组成,主测距器放置在被测物体上,在微机指令信号的作用下向位置固定的应答器发射同频率的无线电信号,应答器在收到无线电信号后同时向主测距器发射超声波信号,得到主测距器与各个应答器之间的距离 。当同时有三个或三个以上不在同一直线上的应答器做出回应时,我们可以根据相关计算确定出被测物体所在的二维坐标系下的位置 。我们在无线传感器网络下基于超声波技术的3D定位系统的研制中采用超声波定位技术,为了克服超声波声吸收严重而影响其传输距离的缺陷,我们决定不采用反射测距法而是用单向测距法 。
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