GPS室内定位误差分析与精度评定开题报告

1. 研究目的与意义

1．室内定位的研究背景

无线室内定位是人们一直以来十分关注的一项技术，实际中也有着非常重要的意义。客观的讲，无线室内定位技术和实际需求相比，本身还不太成熟，还不能称之为一门十分实用的技术。但是随着802lx无线通信胁议、红外通信协议和wlan的发展和各方面的技术突破，因此有理山以为室内定位技术在未米的几年内能够走向成熟。如通过多种定位技术的综合使用，可以大大提高定位精度，也能够提高系统的稳定性。另一方而，定位技术的发展要丽向不同层次的需要，和gis等技术融合，以满足多种应门i需求。另外，室内环境的表现和定位结果的表达和通信(多层楼房的地图显示、三维环境、地图传输等)也是定位技术走向实用的必要组成部分。

服务器辅助gps系统可以给室外蜂窝网手机用户提供定位服务，定位精度可以达到美国e911标准的要求。尽管也可以用gps对室内用户进行定位，但现有gps系统进行室内定位时，由于射频信号穿透建筑物的墙壁后，信号强度变得非常弱，并且室内障碍物较多，多径现象严重，因此gps系统在室内环境中的定位结果并不理想，定位的精度只可以指示用户所在的建筑物。本地定位系统使用一组相互间可以通信的rf基站，

2. 研究内容和预期目标

GPS室内定位技术可广泛应用于室内大型设备制造、商场室内导航等领域，是当前的一大研究热点。本课题拟根据室内定位技术发展以及不同的具体应用案例，开展室内定位误差分析和精度评定方面的研究，包括定位误差源的种类和大小，定位精度的评定方法等。

GPS可为用户提供全天候、全球实时定位、导航和授时等服务，但定位精度不高是限制它应用的一个瓶颈。GPS定位工作原理是通过卫星发射不问断的电波信号．由地面装置接收这些信号后，计算出接收装置的经纬度、大地高度以及相对速度等，从而达到定位和导航的目的。在利用GPS进行定位时，GPS定位结果的精度受到诸多因素的影响，如所用的观测量类型、定位方式、卫星的几何分布、数据处理方法、美国政府政策的限制等。主要误差来源有与GPS卫星有关的误差、与信号传播有关的误差、与接收设备有关的误差等。研究误差的意义就在于：正确认识误差的性质，分析误差产生的原因，以消除或减少误差：正确处理测量和实验数据，合理计算所得结果。以便在一定条件下得到更接近于真值的数据GPS绝对定位的误差与精度因子的大小成正比。经分析研究表明：当观测站与4颗观测卫星所构成的六面体体积越大时．所测卫星在空间的分布范围也越大，而这时的GDOP值越小，观测的精度也越好。但是，为了降低大气折射对观测精度的影响．通常都要先限制观测卫星的高度角(大气折射对观测精度的影响)。所测卫星在空间的分布范围越大，GDOP值越小；所测卫星在空间的分布范围越小，则GDOP值越大。而GDOP值越小，则观测效果就越显著。因此，可以参照GDOP值的大小来决定观测效果的好坏，同时决定是否采用此点位或此观测值。GPS定位往往存在上述多种误差，深刻理解这些误差可在设计技术方案时采取相应的措施消除或消弱这些影响。同时，在实际作业中，要严格按照测量规范进行操作。在作业过程中，测量的主要误差是多路径误差和点位的对中误差，作业时应尽量避免并减少这些误差。从而提高结果的可靠性和精确性。只有深刻理解这些误差，也才能设计合理的GPS接收设备硬件和软件系统，从而促进GPS精确定位的进一步发展。

3. 研究的方法与步骤

gps是目前应用最为广泛的定位技术。当gps接收机在室内工作时，由于信号受建筑物的影响而大大衰减，定位精度也很低，要想达到室外一样直接从卫星广播中提取导航数据和时间信息是不可能的。为了得到较高的信号灵敏度，就需要延长在每个码延迟上的停留时间，a-gps技术为这个问题的解决提供了可能性。室内gps技术采用大量的相关器并行地搜索可能的延迟码，同时也有助于实现快速定位。

利用gps进行定位的优势是卫星有效覆盖范围大，且定位导航信号免费。缺点是定位信号到达地面时较弱，不能穿透建筑物，而且定位器终端的成本较高。

步骤：

4. 参考文献

1.李征航，黄劲松，gps测量与数据处理，武汉大学出版社，2005.

2.张肖峰，基于室内gps大型船舶三维测量的应用研究，硕士论文，山东科技大学，2013.

3.李洋,周自力,马骊群,李倩，基于多不确定度融合的室内gps测量网评价方法，计量学报，vol.33,no.5a,2012.

5. 计划与进度安排

一、研究工作准备阶段（2022.1.20——2022.3.24）：

2022.1.20——2022.3.15为准备工作阶段，包括查阅资料、实验数据收集等；2022.3.16——2022.3.24为开题阶段，主要工作是撰写开题报告等。

二、研究工作开展阶段（2022.3.25——2022.5.19）：