基于RFID标签阵的车辆定位技术研究

摘要

随着经济技术的发展，汽车保有量逐渐增多，但交通基础设施和交通监控管理系统的发展速度远不及车辆数量的增长速度，由此带来了诸多社会和经济问题，如交通拥堵、交通事故频繁发生、环境污染等。智能交通的提出可以有效的解决各种交通问题，而车辆的位置信息是智能交通系统判断分析交通情况，对车辆进行正确调度、控制的关键。传统的车辆定位技术大多都是基于GPS定位系统，无法确定行驶在城市和高速公路中立交桥上车辆的具体道路层次和车道，这是智能交通中解决防碰撞等问题的瓶颈。本论文提出一种基于RFID/DR组合的车辆定位技术，一方面克服对GPS等卫星定位系统的依赖，另一方面就是更精确地进行车辆定位。
　　 论文的主要工作如下:
　　 首先，课题组综合分析传统定位技术，考察了RFID技术原理、特点及其在交通领域的应用，提出了基于RFID技术的车辆车道定位方法。本文进一步通过对车辆在道路上实际分布情况的考察，分析定位方法中的不足，给出RFID标签安装在车道上的车辆定位方法，并对阅读器天线的安装方法与定位精度间的关系进行了分析。
　　 其次，根据对基于RFID的车辆车道定位方法以及航位推算(DR)系统的性能分析，综合考虑RFID系统的应用成本和安装复杂度，本论文提出一种组合RFID定位方法和航迹推算法的组合定位方法——RFID/DR组合定位，采用卡尔曼滤波方法对航位推算系统数据进行处理，降低航位推算系统的定位误差，并提出用RFID定位系统修正航位推算系统误差。
　　 最后，对论文提出的组合定位方法进行定位精度分析，证明论文提出的RFID/DR组合定位方法是一种定位精度较高的完全自主定位方法，具有较好的应用价值。

目录

声明

摘要

图目录

表目录

第一章 绪论

1．1 课题研究背景及意义

1．2 国内外研究现状

1．3 本文的结构安排

第二章 基于RFID和航位推算的车辆定位原理

2．1 RFID技术概述

2．1．1 RFID系统的工作原理

2．1．2 RFID技术的应用领域

2．2 航位推算系统定位原理

2．2．1 角速度陀螺仪的工作原理

2．2．2 里程仪的工作原理

2．3 本章小结

第三章 基于RFID的车辆定位方法

3．1 RFID标签基于道路两侧部署的定位方法

3．1．1 车辆定位车道方法

3．1．2 定位精度分析

3．2 道路车辆实际分布情况调查

3．3 RFID标签基于车道部署的定位方法

3．4 本章小结

第四章 RFID-DR组合定位系统研究

4．1 RFID／DR组合导航系统简介

4．2 航位推算系统的误差估计

4．2．1 角速度陀螺仪误差估计

4．2．2 里程仪误差估计

4．3 DR系统设计

4．4 DR系统的卡尔曼滤波处理

4．4．1 卡尔曼滤波基本原理

4．4．2 简易卡尔曼滤波公式推导

4．4．3 DR子系统卡尔曼滤波模型建立

4．5 RFID／DR组合定位系统数据融合

4．5．1 RFID系统对角速度陀螺仪的参数修正

4．5．2 RFID系统对里程仪参数的修正

4．6 RFID／DR组合定位精度分析

4．7 本章小结

第五章 总结与展望

5．1 全文总结

5．2 研究展望

致谢

参考文献

附录 攻读硕士学位期间参与的科研项目及取得的成果