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基于可见光的室内停车场导航定位系统研究
| 论文题名： | 基于可见光的室内停车场导航定位系统研究 |
| 关键词： | 室内定位;可见光;停车场;卡尔曼滤波;Dijkstra算法 |
| 摘要： | 由于缺乏成熟可靠的室内导航技术，车主在陌生停车环境下存在不熟悉道路和车位等情况，停车难已成为了人们日常生活中的痛点。近年来可见光定位技术逐渐成熟，为停车场导航提供了一个新的技术方向，本文对可见光在导航定位中的应用展开研究，设计了一种基于可见光的停车场导航定位系统。 对可见光定位技术与导航算法展开研究。首先对LED光照特性进行介绍，并且基于朗伯辐射模型理论对室内可见光传播模型进行分析。根据室内环境特点与照明需求，制定照明方案，使用MATLAB软件对光源布局的光功率分布模型和照度分布模型进行仿真，验证其在照明和定位需求的适用性。其次，对可见光定位算法展开介绍，分析了各类方法的优缺点，选取了一种基于RSS的改进加权质心算法进行研究，仿真分析了不同衰减系数K下的定位误差，验证了算法的精度并选取了最佳参数，采用卡尔曼滤波算法消除噪声干扰并进行了仿真验证。最后介绍分析了Dijkstra算法的原理和优势，进一步地结合室内停车场地图介绍了Dijkstra算法的实际应用。 从停车场系统的功能需求出发提出了一种以STM32作为主控芯片基于LED频率识别的系统硬件方案，基于Java的SpringBoot框架编写了Linux服务端软件，编写基于Android移动端的导航APP并实现了定位及路径规划功能。根据设计方案搭建了LED发射端与接收端实验平台，对各项功能进行验证。采用基于角度变化的接收强度采集方法获取距离与接收强度的关系，克服了接收角和入射角引起的测距误差。最后进行定位实验，结果表明本系统的定位精度达到0.3m，可以满足车辆在低速行驶的定位需求。 |
| 作者： | 郑伟锋 |
| 专业： | 测试计量技术及仪器 |
| 导师： | 吴键 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 南京理工大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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