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大尺寸现场测量是大型装备制造业的关键技术之一,构建组合测量系统是实现高精度、高效率大尺寸现场测量的一种重要方法。本论文是以为大尺寸组合测量提供具有自动导引功能的辅助测量系统为目标,构建基于无线传感器网络定位技术的空间坐标定位系统。论文针对大尺寸组合测量系统对引导精度的要求,对定位算法进行了提高精度的研究,并构建了验证定位算法的实验系统。主要研究内容及成果如下:
1、在基于RSSI测距的定位方法中,信道模型由于受到多径衰减和环境变化的影响,具有时变性,影响定位精度。本论文提出了自适应定位算法,该算法能够根据环境的变化实时的修正RSSI和距离之间的对应关系,具有较好的环境适应能力。
2、当测距数据中存在粗大误差时,使用极大似然估计算法将会得到误差较大,甚至是错误的结果。本论文对极大似然估计算法进行了改进,提出了循环极大似然估计算法,并通过仿真对影响循环极大似然估计算法精度的主要因素进行了分析,对循环极大似然估计算法提高定位精度的有效性进行了验证。
3、搭建了一个包含6个GAINZ网络节点的定位系统,利用C语言开发了节点组网和信息采集控制程序,设计了基于LabVIEW的后台监控软件,并利用定位系统对20个坐标点进行了定位实验。
4、设计了基于TDC-GP2芯片的精密计时模块,并利用GAINZ节点对该模块进行了SPI通信测试和时间测量测试。测试结果表明,精密计时模块设计合理、工作正常,为实现RTOF测距和进一步构建基于RTOF测距技术的高精度定位系统奠定了基础。