国产日韩欧美一区二区三区三州_亚洲少妇熟女av_久久久久亚洲av国产精品_波多野结衣网站一区二区_亚洲欧美色片在线91_国产亚洲精品精品国产优播av_日本一区二区三区波多野结衣 _久久国产av不卡

?

一種基于UWB技術(shù)的定位系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2021-12-17 11:18:46沈小帥
電子測(cè)試 2021年22期
關(guān)鍵詞:安保上位標(biāo)簽

沈小帥

(沈陽(yáng)航空航天大學(xué)電子信息工程學(xué)院,遼寧沈陽(yáng),110136)

關(guān)鍵字:UWB;雙邊雙向飛行測(cè)距;卡爾曼濾波;泰勒定位

0 引言

現(xiàn)階段多數(shù)安保指揮體系基本涵蓋了集無(wú)線通信、網(wǎng)絡(luò)通信、無(wú)線圖傳等功能。但在大型會(huì)場(chǎng)內(nèi)部或大型活動(dòng)的封閉現(xiàn)場(chǎng)中,缺少實(shí)時(shí)的安保人員定位,不利于安保指揮。而目前高精度室內(nèi)定位還少有在安保工作中應(yīng)用,在技術(shù)方面,有WiFi定位技術(shù)、RFID定位技術(shù)、CSS定位技術(shù)、UWB定位技術(shù)等,其中UWB(Ultra Wide Band)定位技術(shù)結(jié)合多種測(cè)量方法,能夠滿足應(yīng)用于現(xiàn)場(chǎng)管控。根據(jù)室內(nèi)現(xiàn)場(chǎng)對(duì)人員位置監(jiān)控的任務(wù)需求,結(jié)合UWB和LORA通信技術(shù),在基于SDSTWR 測(cè)距方法和多基站定位算法的支持下,設(shè)計(jì)了一款安保人員室內(nèi)定位系統(tǒng),主要包括定位系統(tǒng)的功能需求分析,系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)、測(cè)距基站與定位標(biāo)簽硬件電路的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)、上位機(jī)檢測(cè)軟件和系統(tǒng)測(cè)試。

1 系統(tǒng)需求

根據(jù)定位場(chǎng)景的不同,需求也會(huì)有所差異,本系統(tǒng)定位應(yīng)用場(chǎng)景為某室內(nèi)會(huì)議現(xiàn)場(chǎng),以安保實(shí)際情況為依據(jù),本系統(tǒng)應(yīng)具備如下功能:(1)具備高精度人員定位功能,能夠?qū)Π脖H藛T進(jìn)行定位跟蹤;(2)定位標(biāo)簽體積適中,方便執(zhí)勤安保佩戴;(3)在數(shù)據(jù)傳輸方面,為了避免有線通信的不便,采用LORA無(wú)線通信系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸;(4)設(shè)計(jì)一款上位機(jī)軟件,將安保人員的位置直觀的顯示在可視化界面上。

2 系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)

在大型室內(nèi)會(huì)議現(xiàn)場(chǎng)中要實(shí)現(xiàn)安保人員的精準(zhǔn)定位,對(duì)于數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、可靠性傳輸具有嚴(yán)格的要求,因此本文選擇LORA無(wú)線通信技術(shù)將標(biāo)簽的位置數(shù)據(jù)快速可靠地上傳到上位機(jī),上位機(jī)能夠及時(shí)完成移動(dòng)目標(biāo)位置的解析??紤]到大型現(xiàn)場(chǎng)由多各區(qū)域組成的特點(diǎn),設(shè)計(jì)的人員定位系統(tǒng)的系統(tǒng)架構(gòu)如圖1所示:該系統(tǒng)主要分為定位和顯示兩部分,顯示部分主要包括LORA服務(wù)器、顯示器等終端等組成。定位部分主要由移動(dòng)標(biāo)簽和定位基站等組成。

圖1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖

3 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

硬件總體由處理器模塊、UWB模塊、顯示模塊、通信模塊、電源等模塊組成。由于測(cè)距方式采用雙邊雙向測(cè)距方式,所以標(biāo)簽與基站的硬件設(shè)計(jì)基本相同,標(biāo)簽的設(shè)計(jì)比基站多一個(gè)無(wú)線LoRa通信模塊,用于數(shù)據(jù)交換。

4 下位機(jī)軟件設(shè)計(jì)

移動(dòng)標(biāo)簽總體流程圖所示,移動(dòng)標(biāo)簽首先進(jìn)行系統(tǒng)初始化,如果初始化失敗則提示錯(cuò)誤代碼,只有初始化成功后踢動(dòng)標(biāo)簽才可以繼續(xù)執(zhí)行,控制單元通過(guò)控制UWB測(cè)距模塊[1]實(shí)現(xiàn)基本的距離測(cè)量,然后結(jié)合該測(cè)量值和本文設(shè)計(jì)的濾波算法對(duì)該測(cè)量值進(jìn)行濾波處理,當(dāng)移動(dòng)標(biāo)簽有多組對(duì)應(yīng)不同基站的距離觀測(cè)值并滿足Taylor定位方程時(shí),則進(jìn)行位置信息的解算,最終得出執(zhí)勤人員的位置信息并通過(guò)LoRa無(wú)線通信模塊發(fā)送到LoRa網(wǎng)關(guān)[2]。

5 上位機(jī)監(jiān)測(cè)軟件設(shè)計(jì)

上位機(jī)監(jiān)測(cè)軟件采用QT Creactor平臺(tái)開(kāi)發(fā),該平臺(tái)使用QT框架進(jìn)行GUI的設(shè)計(jì),通過(guò)該平臺(tái)下的UI界面設(shè)計(jì)工具,完成了軟件界面的布局與設(shè)計(jì)[3]。使用C++語(yǔ)言完成執(zhí)勤人員的位置顯示,用戶登錄以及基本配置等功能。本上位機(jī)監(jiān)測(cè)軟件主要由基本配置、用戶登錄和地圖顯示三部分組成。基本配置主要是用于配置通信相關(guān)的基本選項(xiàng),用戶登錄界面主要用來(lái)識(shí)別用戶權(quán)限,如果使用的用戶沒(méi)有授予權(quán)限則啟動(dòng)不了定位功能。由于會(huì)議現(xiàn)場(chǎng)分布在三個(gè)樓層,因此地圖顯示部分由三個(gè)樓層的平面圖組成,結(jié)合三維坐標(biāo)信息將用戶的位置直觀的顯示在相應(yīng)的地圖上。

當(dāng)上位機(jī)監(jiān)測(cè)通過(guò)信號(hào)與槽的機(jī)制等待接受執(zhí)勤人員的位置信息,當(dāng)上位機(jī)監(jiān)測(cè)軟件接收到新的數(shù)據(jù)之后首先進(jìn)行數(shù)據(jù)解析,然后將該數(shù)據(jù)更新到數(shù)據(jù)列控件中,然后再結(jié)合地圖顯示控件將該數(shù)據(jù)信息顯示在地圖上。為了方便地圖顯示本設(shè)計(jì)在QCustomPlot 類的基礎(chǔ)上構(gòu)建了一個(gè)新的地圖顯示類該類的構(gòu)造函數(shù)主要用來(lái)配置地圖的基本配置信息,如地圖的加載以及顯示屬性等,在該類中包含了一個(gè)QCustomPlot對(duì)象,通過(guò)posShow函數(shù)將位置數(shù)據(jù)傳遞到QCustomPlot 對(duì)象中,最終使其顯示在地圖上。

6 系統(tǒng)測(cè)試

首先對(duì)移動(dòng)標(biāo)簽的距離測(cè)量性能進(jìn)行測(cè)試,為了進(jìn)一步的提高數(shù)據(jù)的有效性,選取了大量測(cè)試點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量,每個(gè)測(cè)試點(diǎn)都進(jìn)行了多次測(cè)量,部分測(cè)試數(shù)據(jù)如表1所示。

表1 距離測(cè)試數(shù)據(jù)

7 定位測(cè)試

為了測(cè)試本文設(shè)計(jì)的定位系統(tǒng)的定位性能,在會(huì)議現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行了測(cè)試,由于保密等因素展示部分測(cè)試環(huán)境。

本次測(cè)試分別對(duì)三個(gè)樓層的會(huì)議室進(jìn)行了測(cè)試,部分測(cè)試數(shù)據(jù)如表2。

圖2 部分測(cè)試環(huán)境圖

表2 距離測(cè)試數(shù)據(jù)

最后對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行了聯(lián)合測(cè)試,上位機(jī)軟件界面效果如圖3所示。

圖3 部分測(cè)試環(huán)境圖

由上圖可以看出該軟件可以將執(zhí)勤人員的位置信息直觀的顯示出來(lái),能夠較好對(duì)執(zhí)勤人員的位置進(jìn)行監(jiān)控。

8 結(jié)論

本文針對(duì)室內(nèi)安保、科學(xué)布控等問(wèn)題,基于UWB定位技術(shù)設(shè)計(jì)了一款定位系統(tǒng),系統(tǒng)包括硬件及軟件兩部分,結(jié)合某省會(huì)議現(xiàn)場(chǎng),進(jìn)行了實(shí)地測(cè)試,測(cè)試數(shù)據(jù)基本符合實(shí)際應(yīng)用要求,內(nèi)部算法由于篇幅有限不做重點(diǎn)介紹,運(yùn)用了雙邊雙向測(cè)距方法,并結(jié)合卡爾曼濾波和泰勒算法。測(cè)試結(jié)果符合預(yù)期誤差,證實(shí)了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的合理性。

猜你喜歡
安保上位標(biāo)簽
中軍軍弘集團(tuán)秦皇島安保公司 以黨建為統(tǒng)領(lǐng) 打造“軍”字品牌安保企業(yè)
公民與法治(2022年6期)2022-07-26 06:16:42
無(wú)懼標(biāo)簽 Alfa Romeo Giulia 200HP
車(chē)迷(2018年11期)2018-08-30 03:20:32
特斯拉 風(fēng)云之老阿姨上位
車(chē)迷(2018年12期)2018-07-26 00:42:22
不害怕撕掉標(biāo)簽的人,都活出了真正的漂亮
海峽姐妹(2018年3期)2018-05-09 08:21:02
如何找準(zhǔn)安保與宣傳的平衡點(diǎn)——以G20杭州峰會(huì)安保宣傳為例
“三扶”齊上位 決戰(zhàn)必打贏
基于ZigBee和VC上位機(jī)的教室智能監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)
標(biāo)簽化傷害了誰(shuí)
“猴”安保
以新思路促推現(xiàn)代農(nóng)業(yè)上位
莆田市| 桃江县| 永昌县| 夹江县| 屯留县| 柏乡县| 静乐县| 定西市| 泰安市| 武乡县| 桦南县| 万山特区| 陆川县| 新巴尔虎左旗| 墨玉县| 定南县| 拜泉县| 连云港市| 珠海市| 射洪县| 抚顺市| 安国市| 沙湾县| 隆化县| 湾仔区| 晋宁县| 嘉鱼县| 肥东县| 沧州市| 蓝山县| 繁峙县| 灵川县| 江都市| 林芝县| 鄂托克前旗| 平遥县| 襄城县| 泸州市| 山阳县| 仲巴县| 延长县|