- Tytuł:
-
Integration of ultrasonic and inertial methods in indoor navigation system
Integracja metody ultradźwiękowej i inercyjnej w systemie nawigacji wewnątrz budynku - Autorzy:
-
Tokarz, K.
Czekalski, P.
Sieczkowski, W. - Powiązania:
- https://bibliotekanauki.pl/articles/375834.pdf
- Data publikacji:
- 2014
- Wydawca:
- Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
- Tematy:
-
ultrasonic navigation
inertial navigation
dead reckoning
position measurement
nawigacja ultradźwiękowa
nawigacja inercyjna
pomiar pozycji - Opis:
-
This paper presents integration of ultrasonic and inertial approaches in indoor navigation system.
Ultrasonic navigation systems allow to obtain good results whilst there are at least three beacon transmitters in
the range of mobile receiver, but in many situations placement of large number of transmitters is not
economically justified. In such situations navigation must be aided by other technique. This paper describes
research on supporting ultrasonic system by inertial system based on Magnetic, Angular Rate and Gravity
sensor. This can measure current orientation of the receiver and allows to estimate the length of the path by
pedometer functionality.
Metody określania aktualnej pozycji są przez ludzkość używane i rozwijane od zawsze. Wczesne metody, stosowane przez wiele lat, zwłaszcza podczas podróży morskich, polegały na określaniu pozycji na podstawie układu widocznych ciał niebieskich, a w późniejszych latach także kompasu. Postęp w elektronice i telekomunikacji, który nastąpił w XX wieku, umożliwił wprowadzenie nowych technologii takich jak kompas żyroskopowy, radary i wreszcie nawigację satelitarną, której przykładem jest system GPS (Global Positioning System). System GPS jest obecnie dostępny dla każdego mieszkańca Ziemi pozwalając na wyznaczenie jego połoźenia w dowolnym miejscu kuli ziemskiej z dokładnością sięgającą kilku metrów. Dostępne obecnie urządzenia nawigacyjne są z powodzeniem stosowane do lokalizacji w przestrzeni otwartej osób, pojazdów, statków morskich i powietrznych. Niestety, sygnał pochodzący z satelitów jest silnie tłumiony przez konstrukcje budowlane co uniemożliwia zastosowanie satelitarnych odbiorników nawigacyjnych wewnątrz budynków. W literaturze można znaleźć różne metody rozwiązania problemu pozycjonowania obiektu w pomieszczeniach zamkniętych, wykorzystujące różne techniki i zjawiska fizyczne. Wymienić tutaj należy metody bazujące na pomiarze czasu propagacji fal ultradźwiękowych, pomiarze mocy odbieranych sygnałów radiowych generowanych przez specjalne nadajniki lub przez elementy istniejącej infrastruktury sieci bezprzewodowej czy pomiarze przyspieszeń za pomocą czujników MEMS. Kilka systemów doczekało się komercyjnej realizacji (Sonitor, Indoor Atlas, WiGLE, iBeacon). W pracy przedstawiono konstrukcję i wyniki pomiarów hybrydowego systemu pozycjonowania bazującego na pomiarze czasu propagacji fali ultradźwiękowej i radiowej wspomaganego metodą inercyjną. System składa się z rozmieszczonych w obiekcie stacjonarnych urządzeń nadawczych oraz z odbiornika będącego urządzeniem mobilnym. Stacje nadawcze emitują impulsy ultradźwiękowe oraz jednocześnie sygnał radiowy zawierający identyfikator stacji. Mierząc róznicę czasu dotarcia obu sygnałów odbiornik jest w stanie wyznaczyć odległość dzielącą go od nadajnika. Gdy w pomieszczeniu jest kilka nadajników odbiornik, wykorzystując multilaterację, może z dużą dokładnością wyznaczyć swoje aktualne położenie. Urządzenie odbiorcze wyposażone zostało także w czujnik typu MEMS, który pełni funkcję kompasu pozwalając na ustalenie aktualnej orientacji odbiornika względem kierunków geograficznych oraz krokomierza, który służy do oszacowania odległości przebytej przez osobę poruszajacą się w przypadku braku sygnału z urządzeń nadawczych. System jest zbudowany z wykorzystaniem mikrokomputerów jednoukładowych z rodziny AVR. Skonstruowany system został poddany badaniom dokładności pozycjonowania, a jego błąd nie przekracza 1m. - Źródło:
-
Theoretical and Applied Informatics; 2014, 26, 3-4; 107-117
1896-5334 - Pojawia się w:
- Theoretical and Applied Informatics
- Dostawca treści:
- Biblioteka Nauki
Artykuł