在應(yīng)急救援行動(dòng)中,救援人員與待救人員的位置信息對(duì)指揮救援中心均至關(guān)重要。救援人員攜帶的慣性測(cè)量單元(Inertial Measurement Unit,IMU)可以在各種復(fù)雜環(huán)境中,僅依靠慣性傳感信息實(shí)現(xiàn)對(duì)救援人員的位置估計(jì),但在很大程度上仍無法獲取待救人員的位置信息。因此,發(fā)展具有搜尋功能的人員定位技術(shù)成為現(xiàn)代高效應(yīng)急救援的關(guān)鍵。超寬帶(Ultra Wide Band,UWB)雷達(dá)技術(shù)發(fā)展迅速,雷達(dá)傳感器逐漸趨于小型化與便攜化,通過與慣性技術(shù)相結(jié)合,可以實(shí)現(xiàn)搜尋過程中的位置信息互補(bǔ),完成對(duì)待救人員的搜尋,具有很好的應(yīng)用前景。本文通過救援人員隨身攜帶慣性測(cè)量單元與UWB終端的方式獲取救援人員與待救人員的位置信息。由慣性測(cè)量單元和UWB終端提供救援人員的位置信息,由救援人員攜帶的UWB搜尋雷達(dá)獲取待救人員的位置信息,最終實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的定位與搜尋功能。主要研究?jī)?nèi)容如下:針對(duì)救援人員的定位問題,本文提出了一種基于UWB和IMU的聯(lián)合定位算法。該算法以擴(kuò)展卡爾曼濾波器作為信息融合框架,以UWB設(shè)備的測(cè)距信息作為觀測(cè)量,并建立非視距(Non-Line of Sight,NLOS)誤差識(shí)別與補(bǔ)償機(jī)制。...

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
注釋表
第1章 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 研究現(xiàn)狀
        1.2.1 室內(nèi)定位技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.2.2 UWB雷達(dá)探測(cè)技術(shù)研究現(xiàn)狀
    1.3 論文主要研究?jī)?nèi)容與章節(jié)安排
第2章 定位與搜尋技術(shù)基本理論
    2.1 定位與搜尋技術(shù)理論框架
    2.2 定位算法
        2.2.1 PDR算法基礎(chǔ)與優(yōu)化
        2.2.2 UWB測(cè)距與定位技術(shù)基礎(chǔ)
    2.3 信息融合基本理論
        2.3.1 卡爾曼濾波算法
        2.3.2 擴(kuò)展卡爾曼濾波算法
    2.4 UWB搜尋雷達(dá)的測(cè)距基礎(chǔ)
        2.4.1 匹配濾波
        2.4.2 脈沖壓縮
    2.5 SAR的基本理論
        2.5.1 SAR的回波信號(hào)特性
        2.5.2 SAR的探測(cè)原理
    2.6 本章小結(jié)
第3章 定位與搜尋算法研究
    3.1 定位與搜尋技術(shù)的難點(diǎn)分析與解決方案
        3.1.1 定位與搜尋技術(shù)的難點(diǎn)分析
        3.1.2 定位與搜尋技術(shù)的解決方案
    3.2 救援人員定位算法
        3.2.1 信息融合框架建立
        3.2.2 UWB信號(hào)的NLOS環(huán)境識(shí)別
        3.2.3 基于NLOS環(huán)境識(shí)別的聯(lián)合定位算法
    3.3 待救人員搜尋算法
        3.3.1 基于移動(dòng)式雷達(dá)網(wǎng)絡(luò)的目標(biāo)搜尋算法
        3.3.2 UWB搜尋雷達(dá)合成孔徑成像技術(shù)
    3.4 本章小結(jié)
第4章 測(cè)試和驗(yàn)證
    4.1 硬件平臺(tái)與測(cè)試方案
        4.1.1 硬件平臺(tái)
        4.1.2 測(cè)試方案與目標(biāo)要求
    4.2 聯(lián)合定位算法實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
        4.2.1 算法仿真
        4.2.2 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
    4.3 基于移動(dòng)式雷達(dá)網(wǎng)絡(luò)的目標(biāo)搜尋算法實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
        4.3.1 算法仿真
        4.3.2 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
    4.4 UWB搜尋雷達(dá)合成孔徑成像技術(shù)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
        4.4.1 脈沖信號(hào)模型
        4.4.2 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
    4.5 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
    5.1 本文工作總結(jié)
    5.2 未來工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間從事的科研工作及取得的成果



本文編號(hào)：3992788