摘要：根据行人定位系统的实时性、便携性和经济性需求,设计并开发了基于片上系统的行人惯导实时定位实验平台。该平台兼具较强的运算能力和丰富的接口资源,可在无需依靠任何外部辅助设备的情况下,实时对不同运动模式的行人进行定位。相较于传统惯导定位平台,该平台可扩充多个综合型、研究型实验项目,支撑不同阶段、不同难度的基础或专业课程实验。相较于常用的神经网络相关实验平台,该平台在成本、功耗、体积等方面都表现更优,利于大规模推广应用。兼具实时性和便携性的实验平台能为学生提供更直观、深入的实践体验,与单纯的仿真验证相比,能更好地激发学生的学习兴趣,兼顾科研探索能力和工程实现能力的培养。

摘要：基于机器视觉模块OpenMV和TC264单片机,设计基于图像识别的自主迷宫寻宝小车。通过识图装置OpenMV识别藏宝图,定位宝藏坐标、识别迷宫矩阵,并通过串口发送给单片机,利用多目标A算法进行路径规划,利用陀螺仪与编码器进行实时定位,根据小车当前的坐标与宝藏坐标对比来进行小车的控制,同时使用超声波避障模块及按键等实现迷宫寻宝的任务。通过实验证明,小车系统运行流畅,各个模块之间协调配合,定位精度可达0.2 mm,判别真伪宝藏并将信息发送给单片机的时间在1~2 s,在科学性、准确性、可行性、创新性和完整性方面均有较好的表现。

摘要：由于航海船只变方向的周期较长,导致船只碰撞率增加且安全隐患增多,针对该问题该文设计了一个改进型北斗定位技术的海上安全与通信系统。利用北斗定位技术(beidou navigation satellite system,BDS)将海上船只定位,确定船只安全位置,保证航线的准确度和距离的安全度。该研究进一步使用移动互联技术(Mobile Internet)对北斗定位系统进行改进,通过计算距离误差补偿量,对多船舶通信节点距离误差实施补偿。以补偿结果为基础,使用基于单移动信标的多船舶通信目标定位方法实现多船舶通信目标的实时定位,达到实时上报船只位置数据的目的。通过试验,该系统技术核算的数据误差率在可接受范围内,该研究为其他技术研究奠定基础。

摘要：水上乐园、江边、水库等大型游泳场所,常有客流量大或人流稀少的极端情况。虽然很多场所配备救生员,但也会出现不能及时准确发现溺水者并进行施救。针对以上现象,设计了一款基于无线通信的视觉识别自动救生系统。该系统手环部分以STM32微控制器为控制核心,使用MAX30102血氧心率集成芯片采集脉搏信号,经STM32主控芯片预处理和特征提取,计算当前的心率,从而判断佩戴者是否遇险。此外,手环采用无线充电方式,在报警的同时自动打开救生气囊,为救援争取宝贵时间;无线通信部分使用ZigBee将手环的报警数据传输到上位机,救生筏接收到数据后通过视觉识别等方法进行快速定位并迅速展开救援。解决了传统人力监控因观察不到位、发现不及时而错过黄金救援时期的问题。大大降低了救援所需的时间,节省了人力和物力,保证了游泳者的生命安全。

摘要：分析当前铁路列车巡检人员现状及发展趋势,设计了一种基于RFID技术的铁路列车检修人员定位装置。系统以STM32F103C8T6为控制核心,利用型号为nRF24LE1的RFID无限射频芯片进行巡检人员电子标签信息的收发,主控模块根据TOA(Time of Arriving)定位算法计算出标签的位置信息,利用均值滤波算法进行位置信息的校正处理,采用无线通信GPRS模块将巡检人员的位置信息实时传送到调度中心。该系统可实现完整的巡检人员智能定位,有效提升铁路列车运维效率。

摘要：为改进当前室内定位系统的算i法设计和降低服务器端资源需求,设计了一种基于堆栈i自编码器和DNN深i度学习神经网络相结合的室内实时定位系统,开发了基于Androd设备的APP程序和基于Web的服务器端程序。在Androd设备上收集W的特征i提取,将提取到的特征数据传给服务器端。服务器端程接收到的特征信息由DNN深度学习神经网络分类器分类,并将分类结果传给Androd设备,由设备上的APP显示出定位信息结果。该系统设计具有降低服务器资源需求和部分保护用户隐私等特点,能够为未来室内定位系统的设计提供一定的参考价值。

摘要：在室内空间提供高精度的实时定位服务非常重要。室内数字地图是室内实时定位的基础和信息载体。研究了面向实时定位的室内空间理论,包括室内空间的定义、室内空间及室内实时定位的特点。分析了地图可视化和基于地图约束的定位精度改进等室内实时定位应用对室内地图的要求,明确了需要表达的室内空间结构为建筑体和室内家具。设计了一种轻量室内地图数据结构,探索了基于该数据结构的室内2D和2.5D地图的制图方法。最后以工程实验楼室内空间为例开展了制图实践。

摘要：在戒毒所智能化管理的驱动下,基于超宽带技术,设计了一种应用于戒毒所的高精度测距定位系统,改进了原有紫蜂(ZigBee)和无线局域网(Wi-Fi)方法检测精度低的问题.分析测距的误差来源,做出相应的优化校正,并提出一种延迟参数的校准方法,进一步提升测距的精度和稳定性.该系统具有测距与定位两种功能,测距功能可以设置地理围栏以限制人员活动区域,定位功能可以实时监测人员位置.实验研究表明:修正后系统测距精度达到7 cm,测距更新频率达到10 Hz,定位精度提高至20 cm,定位频率达到5 Hz以上,可以更好地满足戒毒所定位系统的实时性和精确性的要求.

摘要：为了提高偏振光导航定位的可靠性和实时性,提出了一种利用多方向偏振光的自主式导航定位方法并搭建了样机。通过样机多方向阵列结构中的偏振光导航传感器实时检测天空多个方向的偏振光信息,并对这些信息进行优选和融合处理,计算得到更加可靠且准确的太阳空间位置。最后根据太阳空间位置,结合时间和地磁场分布信息,计算样机所在位置的经纬度,实现实时定位。基于可视化软件LabVIEW编写样机上位机程序,能够实时采集样机中传感器数据,同步处理计算且实时显示载体地点经纬度,数据更新率可达10Hz。静态测试结果表明,定位样机性能稳定,经度方向上的定位精度为±0.4°,纬度方向上为±1.2°,定位精度较高,可应用于实际导航。

摘要：针对室内定位系统在实际应用场景中算法复杂度高、运算量较大的问题,文中设计并实现了一种基于EKF的WiFi/PDR融合定位系统。在WiFi指纹定位部分提出了基于自适应滑动窗口的指纹匹配方法,通过邻近状态的RSSI欧式距离解算得到搜索窗口,以动态调整指纹库的匹配范围,从而实现了定位结果的快速收敛。在融合定位阶段,结合EKF与PDR的系统特性来解决时间配准问题。以WiFi数据更新为基准,利用EKF算法进行数据融合,在融合数据不同步时由PDR直接输出定位结果。实验结果表明,该定位系统具有良好的运行效果与稳定性,所提方法在实际定位场景中的平均定位误差为2.27 m,并在80%的情况下能够达到3 m的定位精度。