【文档说明】《物联网技术导论与应用》第4章课件.pptx，共(62)页，2.510 MB，由小橙橙上传

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《物联网技术导论与应用》点击此处结束放映《物联网技术导论与应用》点击此处结束放映电子教案物联网技术导论与应用《物联网技术导论与应用》点击此处结束放映第4章物联网定位及应用《物联网技术导论与应用》点击此处结束放映本章主要内容：①导航与定位概述-特别介绍无线电导航与定位②介绍GPS全球

定位系统③介绍多种室内定位技术④介绍定位技术应用的3类举例《物联网技术导论与应用》点击此处结束放映定位《物联网技术导论与应用》点击此处结束放映定位《物联网技术导论与应用》点击此处结束放映定位导航与定位系统概述4.1GPS全球定位系统4.2室内定位技术4.3定位技术应

用举例4.4《物联网技术导论与应用》点击此处结束放映《物联网技术导论与应用》点击此处结束放映导航与定位系统概述4.1《物联网技术导论与应用》导航与定位系统概述4.1.1导航与定位的基本概念4.1.2导航与定位的基本任务4.1.3导航与定位的分类4.1.4无线

电导航与定位的发展概况4.1.5无线电导航与定位的基本原理点击此处结束放映“我在哪里？”，这就需要定位。定位也是物联网概念的一个重要维度，从物理世界获取的信息需要与位置相关联。《物联网技术导论与应用》4.1.1导航与定位的基本概念定位是静态用户要求的，动态用户要求的是导航。点击此处结束放映《物联

网技术导论与应用》4.1.2导航与定位的基本任务点击此处结束放映《物联网技术导论与应用》4.1.3导航与定位的分类1.按照用户使用时相对依从关系分类（1）自备式（或自主式）导航系统（2）他备式（非自主式）导航系统点击此处结束放映《物联网技术导论与应用》4.1.3导航与定

位的分类2.按照工作原理或主要应用分类（1）地磁导航：利用地球磁场等。（2）声纳导航：利用声波或超声波。（3）惯性导航：利用牛顿力学中的惯性原理。（4）光学导航：包括观测空中星体的天文导航，以及利用激光和红

外的导航。（5）无线电导航：利用无线电技术。点击此处结束放映《物联网技术导论与应用》4.1.4无线电导航与定位的发展概况1.陆基无线电导航与定位陆基导航系统的导航台位于陆地上。点击此处结束放映《物联网技术导论与应用》4.1.4无

线电导航与定位的发展概况2.星基无线电导航与定位点击此处结束放映《物联网技术导论与应用》4.1.4无线电导航与定位的发展概况3.室内无线电定位4.蜂窝基站定位点击此处结束放映《物联网技术导论与应用》4.1.5无线电导航与定位的

基本原理1.基于三角/双曲线关系的定位技术可以通过电波传播时间测量距离。可以利用天线的方向性测量角度。点击此处结束放映《物联网技术导论与应用》4.1.5无线电导航与定位的基本原理2.基于场景（信号指纹）分析的定位技术点击此处结束放映《物联网技术导论与应用》4.1.5无线电导航

与定位的基本原理3.基于临近关系的定位技术点击此处结束放映《物联网技术导论与应用》点击此处结束放映GPS全球定位系统4.2《物联网技术导论与应用》GPS全球定位系统4.2.1GPS全球卫星定位系统的组成4.2.2GPS定位的基本原理4.2.3GPS卫星

信号4.2.4GPS现代化的进展点击此处结束放映GPS是美国空间卫星导航定位系统。GPS能连续为用户提供三维位置、三维速度和时间信息，可实现导航、定位和授时等功能。《物联网技术导论与应用》4.2.1GPS全球卫星定位系统的组成GPS全球卫星定位系统是由空间部分、地面控制部分和用户设备

部分组成。1.空间部分点击此处结束放映《物联网技术导论与应用》4.2.1GPS全球卫星定位系统的组成GPS全球卫星定位系统是由空间部分、地面控制部分和用户设备部分组成。2.地面控制部分点击此处结束放映《物联网技术导论与应用》4.2.1GPS全球卫星定位系统的组成

GPS全球卫星定位系统是由空间部分、地面控制部分和用户设备部分组成。3.用户设备部分用户设备部分即GPS接收机。点击此处结束放映《物联网技术导论与应用》4.2.2GPS定位的基本原理1.电磁波测距的基本原理两点间的距离有如下计算公式：点击此处结束放

映《物联网技术导论与应用》4.2.2GPS定位的基本原理2.GPS定位的方法分类（1）静态定位（2）动态定位（3）绝对定位（4）相对定位点击此处结束放映《物联网技术导论与应用》4.2.2GPS定位的基本

原理3.GPS的定位原理（1）绝对定位原理基本原理为：以GPS卫星与用户接收机之间的几何距离观测量ῤ为基础，并根据卫星的瞬时坐标（XS,YS,ZS），确定用户接收机（即观测站）的位置（X,Y,Z）。点击此处结束放映《物联网技术导论与应用》4.2.2GPS定位的基本

原理3.GPS的定位原理（2）相对定位原理GPS相对定位也称为GPS差分定位，这是目前GPS定位中精度较高的一种定位方法。点击此处结束放映《物联网技术导论与应用》4.2.2GPS定位的基本原理点击此处结束放映《物联网技术导论与应用》4.2.3GPS卫星信号GPS卫星信号包含有载波、测

距码和数据码。GPS卫星信号可用于测量卫星到地面接收机之间的距离，并提供计算卫星坐标所需的参数。1.GPS载波信号点击此处结束放映《物联网技术导论与应用》4.2.3GPS卫星信号2.测距码（1）测距原理点击此处结束放映《物联网技术导论与应用》4.2.3GPS卫星信号2.

测距码（2）C/A码（3）P(Y)码点击此处结束放映《物联网技术导论与应用》4.2.3GPS卫星信号3.导航电文（1）导航电文格式（2）导航电文内容点击此处结束放映《物联网技术导论与应用》4.2.3GPS卫星信号点击此处结束放映《物

联网技术导论与应用》4.2.3GPS卫星信号4.GPS卫星信号的构成卫星上的原子钟所产生的基准频率为10.23MHz。GPS卫星信号包含有载波、测距码和数据码。点击此处结束放映《物联网技术导论与应用》4.2.3GPS卫星信号点击此处结束

放映《物联网技术导论与应用》4.2.4GPS现代化的进展GPS现代化之后，GPS又计划发射BlockⅡR卫星、BlockⅡF卫星、BlockⅢ（GPSⅢ）卫星，增加了另外的民用和军用信号。点击此处结束放映《物联网技术导论与应用》点

击此处结束放映室内定位技术4.3《物联网技术导论与应用》室内定位技术4.3.1室内定位的技术特点4.3.2室内无线电定位技术4.3.3室内超声波定位技术4.3.4室内红外定位技术室内定位与户外定位在技术上有

一定的共性，但是室内环境的复杂性以及对定位精度和安全性有特殊要求。点击此处结束放映《物联网技术导论与应用》4.3.1室内定位的技术特点现行的室内定位技术手段和技术解决方案较多。点击此处结束放映《物联网技术导论与应用》4.3.2室内无线电定位技术1.无线定位原理常用的室内定位技术

主要包括以下几种。（1）TOA/TDOA定位点击此处结束放映《物联网技术导论与应用》4.3.2室内无线电定位技术1.无线定位原理常用的室内定位技术主要包括以下几种。（1）TOA/TDOA定位点击此处结束放映《物联网技术导论与应用》4.3.2室内无线电定位技术1.无线定位原理（2）AOA定位点击此处

结束放映《物联网技术导论与应用》4.3.2室内无线电定位技术1.无线定位原理（3）RSSI定位（4）A-GPS定位点击此处结束放映《物联网技术导论与应用》4.3.2室内无线电定位技术2.无线定位技术常用的室内定位技术主要包括以

下几种。（1）无线局域网定位技术（2）无线传感器网络定位技术（3）蓝牙定位技术（4）射频识别定位技术（5）超宽带定位技术点击此处结束放映《物联网技术导论与应用》4.3.3室内超声波定位技术超声波是一种机械波，它依赖于物体机械振动进行能量传输，其振动频率大于20000H

z，超出了人耳听觉的上限，故被称为超声波。点击此处结束放映《物联网技术导论与应用》4.3.4室内红外定位技术红外线室内定位技术有2种。点击此处结束放映《物联网技术导论与应用》点击此处结束放映定位技术应用举例4.4《物联网技术导论与应用》定位技术应用举例4.4.1GPS定位在

大地测量中的应用4.4.2定位技术在机器人领域的应用4.4.3场景中的精准定位应用点击此处结束放映《物联网技术导论与应用》4.4.1GPS定位在大地测量中的应用1.利用GPS进行大地测量的必要性大地测量十分复杂，而且涉及面积广

。GPS是大地测量的重要手段，使原本复杂的测量工作变得非常简便，过去需要数年的工作，现在只需几天便可完成。点击此处结束放映《物联网技术导论与应用》4.4.1GPS定位在大地测量中的应用2.GPS大地测量的技术特点点击此处

结束放映《物联网技术导论与应用》4.4.1GPS定位在大地测量中的应用3.GPS大地测量的应用领域点击此处结束放映《物联网技术导论与应用》4.4.1GPS定位在大地测量中的应用3.GPS大地测量的应用领

域点击此处结束放映《物联网技术导论与应用》4.4.1GPS定位在大地测量中的应用3.GPS大地测量的应用领域点击此处结束放映《物联网技术导论与应用》4.4.2定位技术在机器人领域的应用定位与导航是机器人大规模应

用要解决的基本问题。点击此处结束放映《物联网技术导论与应用》4.4.2定位技术在机器人领域的应用1.机器人超声波导航定位技术机器人到障碍物的距离：根据超声波发出及回波的时间及传播的速度，就能确定。点击此处结束放映《物联网技术导论与应用》4.4.2定位技术在机器人领域的应用2.机器

人视觉导航定位技术工作原理：对机器人周边的环境进行光学处理，并用摄像头采集图像信息，然后学习子系统将采集到的图像信息和机器人的实际位置联系起来，完成机器人的自主导航定位功能。点击此处结束放映《物联网技术导论与应用》4.4.2定位技术在机

器人领域的应用3.机器人GPS导航定位技术机器人GPS导航定位一般采用伪距差分动态定位法，用基准接收机和动态接收机共同观测4颗GPS卫星，按照一定的算法即可求出某时刻机器人的三维位置坐标。。点击此处结束放映《物联网技术导论与应用》4.4.2定位技术在机器人领域的应用4.机器人光反射

导航定位技术利用激光或红外传感器来测距。5.机器人SLAM定位技术即时定位与地图构建（SLAM）是目前机器人采用的一种定位技术，主要用于机器人移动的智能化。点击此处结束放映《物联网技术导论与应用》4.4.3场景中的精准定位应用定位精度通常在1米到2米之

内。精准定位是一个全面物联网解决方案的关键因素。WiFi与蓝牙、RFID定位技术的融合，可以实现更高的定位精度和稳定性。无线电定位与视觉定位融合可以满足更高效率及性价比的定位需求。点击此处结束放映《物联网技术导论与应用》点击此处结束放映休息

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