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基于UWB的地鐵隧道定位系統設計
DOI:
CSTR:
作者:
作者單位:

武漢理工大學(xué) 理學(xué)院

作者簡(jiǎn)介:

通訊作者:

中圖分類(lèi)號:

TN925

基金項目:

湖北省高新技術(shù)專(zhuān)項(2017ACA104),中山市科技局社會(huì )公益科技研究項目(2017syF08)


Design of Metro Tunnel Locating System Based on UWB
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    摘要:

    超寬帶技術(shù)因其具有定位精度高、抗多徑干擾能力強、傳輸速率高等優(yōu)勢,成為了當前主流的室內定位技術(shù)。由于地鐵隧道中環(huán)境惡劣,為了保證施工人員的安全,實(shí)現對地鐵隧道中施工人員的實(shí)時(shí)定位,設計了基于UWB技術(shù)的地鐵隧道定位系統。該系統采用對稱(chēng)雙向雙邊測距(SDS-TWR,Symmetric Double-Sided Two-Way Ranging)算法以有效抑制移動(dòng)標簽和定位基站之間由于晶振漂移導致的測距誤差,同時(shí)在基于到達時(shí)間(TOA,Time of Arrival)的定位方法上采用粒子群算法提高定位精度。實(shí)驗結果表明基于UWB的地鐵隧道定位系統在地鐵隧道中能穩定工作且定位精度得到有效的提高,該系統具有功耗低、實(shí)現簡(jiǎn)單、定位精度高的特點(diǎn),能夠滿(mǎn)足地鐵隧道當中對于人員實(shí)時(shí)精確定位的需求。

    Abstract:

    Ultra-wideband technology has become the mainstream indoor positioning technology because of its advantages of high positioning accuracy, strong anti-multipath interference capability and high transmission rate. Due to the harsh environment in the subway tunnel, in order to ensure the safety of the construction personnel and realize the real-time positioning of the construction workers in the subway tunnel, a subway tunnel positioning system based on UWB technology was designed. The system uses the Symmetric Double-Sided Two-Way Ranging (SDS-TWR) algorithm to effectively suppress the ranging error caused by crystal drift between the mobile tag and the positioning base station, and the particle swarm optimization algorithm is used to improve the positioning accuracy on the time-of-arrival(TOA) based positioning method. The experimental results show that the UWB-based subway tunnel positioning system can work stably in the subway tunnel and the positioning accuracy is effectively improved. The system has the characteristics of low power consumption, simple implementation and high positioning accuracy, which can meet the needs of real-time precise positioning of personnel in subway tunnels.

    參考文獻
    相似文獻
    引證文獻
引用本文

李偉杰,戴亞文,唐雨,王楓,水中和.基于UWB的地鐵隧道定位系統設計計算機測量與控制[J].,2019,27(8):198-201.

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歷史
  • 收稿日期:2019-02-18
  • 最后修改日期:2019-02-28
  • 錄用日期:2019-03-01
  • 在線(xiàn)發(fā)布日期: 2019-08-13
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