Badanie i analiza systemów radiolokalizacyjnych do zastosowań specjalnych. Seria monografie nr 173
rok wydania: 2018, wydanie pierwsze
ilość stron: 310
ISBN: 978-83-7348-745-1
format: B5
oprawa: miękka
Opis
Mimo coraz szerszego dostępu do globalnych systemów satelitarnych, oferujących usługi lokalizacji i nawigacji do zastosowań cywilnych i wojskowych, badania opisane w niniejszej monografii pokazują, że w dalszym ciągu występuje zapotrzebowanie na budowę naziemnych systemów radiolokalizacyjnych i istnieją możliwości techniczne w tym zakresie. W naturalny sposób większość konstrukcji systemów naziemnych cechuje się istotnymi ograniczeniami zasięgu świadczenia usług lokalizacyjnych, ponadto w wielu przypadkach nie można uzyskać uniwersalnego rozwiązania oferującego usługi dla szerokiej rzeszy odbiorców o różnych oczekiwaniach. Jednak właśnie celowa rezygnacja z wymogu uniwersalności pozwala na budowę systemów przeznaczonych do zdefiniowanej, wąskiej grupy zastosowań, które mogą przez to oferować usługi lepiej dostosowane do specyfiki środowiska lub oczekiwań odbiorców.
W niniejszej pracy opisano kilka przykładów systemów radiolokalizacyjnych opracowanych z myślą o różnych zastosowaniach i projektowanych z uwzględnieniem różnorodnych oczekiwań użytkowników.
Spis treści
WYKAZ WAŻNIEJSZYCH OZNACZEŃ I SKRÓTÓW
1. WSTĘP
1.1. Motywacja i cele pracy
1.2. Układ i zakres monografii
2. PODSTAWY FUNKCJONOWANIA I PARAMETRY SYSTEMÓW RADIONAWIGACYJNYCH I RADIOLOKALIZACYJNYCH
2.1. Klasyfikacja radiowych systemów określania położenia
2.2. Radiolokalizacja na bazie zależności geometrycznych
2.2.1. Systemy kątowe
2.2.1.1. AOA
2.2.1.2. ADOA
2.2.2. Systemy stadiometryczne
2.2.2.1. RSS
2.2.2.2. TOA
2.2.2.3. TWR
2.2.3. Systemy hiperboliczne (TDOA)
2.2.4. Systemy dopplerowskie
2.3. Algorytmy obliczania położenia lokalizowanego obiektu
2.3.1. Algorytmy iteracyjne
2.3.1.1. Algorytm Foya
2.3.1.2. Algorytm gradientowy
2.3.1.3. Algorytm genetyczny
2.3.2. Algorytmy nieiteracyjne
2.3.2.1. Algorytm Chana
2.3.2.2. Algorytm Smitha–Abela
2.3.2.3. Algorytm Fanga
2.3.2.4. Algorytm Buchera–Misry
2.4. Estymacja prędkości ruchu obiektu metodą różnic częstotliwości dopplerowskich
2.5. Filtracja i integracja danych pozycyjnych w filtrze Kalmana
2.5.1. Metody przetwarzania danych pozycyjnych
2.5.2. Liniowy filtr Kalmana
2.5.3. Filtr Kalmana dla systemów nieliniowych
2.6. Ocena dokładności określania położenia
2.6.1. Źródła błędów w systemach radiolokalizacyjnych
2.6.2. Ocena parametrów jakościowych systemu radiolokalizacyjnego
2.6.2.1. Błędy i niepewność pomiarów bezpośrednich i pośrednich
2.6.2.2. Miary jakości estymacji położenia
2.6.2.3. Parametry użytkowe systemów lokalizacyjnych
2.6.3. Propagacja błędów pomiarowych na wynik estymacji położenia
3. ASYNCHRONICZNY SYSTEM RADIOLOKALIZACYJNY ŚREDNIEGO ZASIĘGU W TECHNICE DS-CDMA
3.1. Asynchroniczny system radiolokalizacyjny Aegir
3.1.1. Koncepcja asynchronicznej pracy systemu radiolokalizacyjnego
3.1.2. Budowa elementów systemu Aegir
3.1.3. Struktura sygnałów lokalizacyjnych
3.1.4. Parametry użytkowe demonstratora technologicznego systemu Aegir
3.2. Modyfikacje systemu
3.2.1. Poprawa rozdzielczości pomiaru czasu nadejścia sygnałów w odbiorniku DS-CDMA
3.2.2. Modelowanie różnic w taktowaniu stacji bazowych
3.2.3. Detekcja łączna sygnałów DS-CDMA
3.2.4. Estymacja prędkości ruchu odbiornika lokalizacyjnego
3.2.5. Redukcja wpływu interferencji własnych systemu na estymację parametrów ruchu odbiornika
3.2.6. Detekcja czasu nadejścia sygnału w warunkach propagacji wielodrogowej
3.3. Parametry użytkowe zmodyfikowanego systemu Aegir
4. SYSTEM RADIOLOKALIZACJI FAZOWEJ W PAŚMIE FAL ŚREDNICH
4.1. Koncepcja budowy i struktura asynchronicznego systemu radiolokalizacji fazowej
4.1.1. Organizacja transmisji sygnałów lokalizacyjnych
4.1.2. Organizacja komunikacji i pomiarów w systemie synchronicznym
4.1.3. Organizacja komunikacji i pomiarów w systemie asynchronicznym
4.1.4. Pomiar parametrów sygnałów lokalizacyjnych
4.2. Przetwarzanie i integracja danych pomiarowych
4.3. Prototyp laboratoryjny
4.3.1. Nadajniki
4.3.2. Odbiorniki
4.4. Testy laboratoryjne
4.4.1. Stanowisko testowe
4.4.2. Miary oceny funkcjonowania systemu radiolokalizacyjnego
4.4.3. System z synchronizacją zewnętrzną
4.4.3.1. Oddzielne taktowanie nadajników
4.4.3.2. Wspólne taktowanie nadajników z jednego generatora
4.4.3.3. Praca jednoczęstotliwościowa
4.4.3.4. Zmienne opóźnienia sygnałów lokalizacyjnych
4.4.4. System synchroniczny
4.4.5. System asynchroniczny
4.4.6. Czas uruchamiania systemu
4.4.6.1. Czas akwizycji danych i pomiarów w odbiorniku lokalizacyjnym
4.4.6.2. Czas uruchamiania nadajników w systemie synchronicznym
4.4.6.3. Czas uruchamiania nadajników w systemie asynchronicznym
4.5. Wytyczne do budowy systemu w wersji wdrożeniowej
5. SYSTEMY RADIOLOKALIZACYJNE W ŚRODOWISKACH WEWNĄTRZBUDYNKOWYCH
5.1. Specyfika radiolokalizacji w środowiskach zamkniętych
5.2. System automatycznej lokalizacji osób do zastosowań specjalnych
5.2.1. Założenia
5.2.2. Struktura systemu i budowa elementów składowych
5.2.3. Estymacja położenia
5.2.3.1.Pomiary odległości przy użyciu modemów NA5TR1
5.2.3.2. Pomiary wysokości metodą barometryczną
5.2.3.3. Obliczanie położenia na podstawie wyników pomiarów odległości w środowisku wewnątrzbudynkowym
5.2.4. Testy w warunkach rzeczywistych
5.2.5. Wnioski
5.3. System i urządzenia do zdalnego monitoringu położenia osób w środowiskach zamkniętych
5.3.1. Założenia
5.3.2. Struktura systemu i budowa elementów składowych
5.3.3. Estymacja położenia
5.3.3.1. Radiowe pomiary odległości
5.3.3.2. Estymacja przemieszczenia metodą inercyjną
5.3.3.3. Integracja danych inercyjnych i wysokości z czujnika barometrycznego
5.3.3.4. Integracja przemieszczenia z wynikami radiowych pomiarów odległości
5.3.3.5. Korekcja tras z uwzględnieniem planów pomieszczeń
5.3.4. Testy w warunkach rzeczywistych
5.3.5. Wnioski
6. PODSUMOWANIE
6.1. Oryginalne osiągnięcia pracy
6.2. Kierunki dalszych badań
BIBLIOGRAFIA
Informacje o bezpieczeństwie produktu Informacje o producencie