室内定位技术的发展现状.doc

室内定位技术的发展现状
当前市场对定位的需求越来越多，所以衍生出各种各样的定位技术，幵根据丌同定 位信号不同用途分成不同的定位系统。如利用卫星无线 RF 信号的GPS、利用红外和激光的光学定位、利用超声和声纳的声音定位、利用图像处理和
室内定位技术的发展现状
当前市场对定位的需求越来越多，所以衍生出各种各样的定位技术，幵根据丌同定 位信号不同用途分成不同的定位系统。如利用卫星无线 RF 信号的GPS、利用红外和激光的光学定位、利用超声和声纳的声音定位、利用图像处理和计算机视觉的视觉定位、利用陀螺原理的相对定位等等。 
其中，GPS 是目前应用最成功的定位技术，不过它也有一个很明显的缺陷，就是在室内不能定位，而且一般民用的精度也不够高（10m 左右），相对于室内定位的要求（1m 左右或更低）还有一段距离。目前室内无线定位技术的研究相对集中在基于 RF 信号，并结合各种无线网绚技术如 ZigBee，超宽带(Ultra-Wide Band，UWB)，Wi-Fi，蓝牙， 射频识别(Radio-frequency Identification，RFID)等定位技术的研究。
超宽带技术（UWB） 超宽带技术是与传统通信技术有极大差异的通信无线新技 术。它不需要使用传统通信体制中的载波，而是通过发送和接收具有纳秒或纳秒级以下 的极窄脉冲来传输数据，从而具有 ~ 量级的带宽。
目前，包括美国，日本， 加拿大等在内的国家都在研究这项技术，在无线室内定位领域具有良好的前景。 UWB 技术是一种传输速率高（最高可达 1000Mbps 以上），发射功率较低，穿透能力较强并且是基于极窄脉冲的无线技术，无载波。正是这些优点，使它在室内定位领域 得到了较为精确的结果。
超宽带室内定位技术常采用 TDOA 演示测距定位算法，就是通 过信号到达的时间差，通过双曲线交叉来定位的超宽带系统包括产生、収射、接收、处 理极窄脉冲信号的无线电系统。而超宽带室内定位系统则包括 UWB 接收器、UWB 参考标签和主动UWB 标签。
定位过程中由 UWB 接收器接收标签发射的 UWB 信号，通过过滤电磁波传输过程中夹杂的各种噪声干扰，得到含有效信息的信号，再通过中央处理单元进行测距定位计算分析。
室内布局很多基站（Anchor），可以获取标签（Tag）跟各个基站的距离，根据这些测量的距离就可以对标签（Tag）进行定位，类似GPS原理。如果我们再融合惯性传感器和恰当的算法，就可以获取相对于基站（Anchor）更精确的定位信息。
超宽带可用于室内精确定位，例如战场士兵的位置发现、机器人运动跟踪等。超宽带系统与传统的窄带系统相比，具有穿透力强、功耗