论文部分内容阅读
现代社会生活,基于位置的服务(Location Based Service,LBS)应用越来越广泛,LBS是指利用电信移动运营商的无线电通讯网络或者GPS定位手段而获取用户的位置信息,在统一的信息平台下,为用户提供的一种增值业务。在室内,LBS同样有着迫切的需求。而所有愿望的实现,都必须以位置信息确定为基础。全球卫星导航系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)目前已成熟应用在室外空间中,然而由于墙壁遮挡等原因使得在室内GNSS无用武之地。本文将介绍一种伪卫星室内定位系统,并主要解决了一下几个问题:(1)伪卫星系统组成与伪卫星天线优化布局。本文利用高性能导航信号模拟源,构建统一时钟的室内伪卫星系统,在室内搭建一个如同室外一样的导航卫星系统。并以远近效应为约束条件,优化伪卫星布局,通过理论推导和实际工程应用,最终形成正六变形蜂窝结构。(2)固定星历播发技术与星历计算方法。相比室外高速运动的真实导航卫星,室内伪卫星的特点是静止,为使用传统的星历参数仍可计算室内静止伪卫星,需将与速度相关量置零并适当修改比例因子等指标。本文对该过程进行了详细论述并给出算例。(3)伪卫星时间同步技术与发射天线设计。本文提出集中式和分布式两种伪卫星室内定位系统,并对集中式结构进行了实验验证;对分布式伪卫星系统结构进行了描述,采用伪距双向时间测量实现系统时间同步,并对发射天线进行了设计和仿真实验。除上述三大内容之外,对伪卫星室内定位过程中,面临的定位初始值选取,二维定位算法,以及多路径检测等问题也进行了讨论。总结,各章节分别围绕伪卫星应用四难点:远近效应,固定星历播发技术,伪卫星时间同步和多路径效应进行了必要探讨。并通过实验验证系统的可行性,得到静态分米级定位精度的结论。该方法比目前室内主流的Wi-Fi和蓝牙技术,从发射功耗,定位精度,室内外定位一体化等方面都有明显进步。