基于WLAN的候机厅室内定位技术研究

摘要

随着民用航空运输的迅速发展,越来越多的旅客将选择民用航空作为首选的出行方式。随着民用航空乘客的增长,机场提供的人工服务已经不能满足民用航空旅客需求。同时,机场的管理模式正由“以管理为中心”向“以客户为中心”转变,如何提高机场的服务水平已成为机场IT服务的核心动力。基于位置的服务是根据用户的位置而提供相关增值信息的服务。机场引入基于位置的服务可以为航空旅客提供登机口引导、服务设施引导等,另外还可以为机场管理人员提供机场设备监控、人员监控、旅客流量监控等。
　　本文首先介绍了无线网络技术,其通用标准为IEEE802.11。本文对该标准定义的帧结构,以及基于IEEE802.11标准的无线局域网的结构、连接建立过程进行了详细介绍。IEEE标准主要定义了物理层和MAC层,例如MAC层的数据帧、控制帧、管理帧的格式。这些都是本文研究工作的基础知识,对于研究基于信号强度的室内定位工作是必不可缺的知识。然后,介绍了现有基于无线局域网的定位技术及其评价标准,根据是否需要用到信号强度分为两类:与信号强度无关的无线定位技术和基于信号强度的无线定位技术。与信号强度无关的无线定位技术包括多边定位技术、角定位技术、质心定位技术等。基于信号强度的无线定位技术主要有理论传播模型和位置指纹经验模型两种。
　　本文针对机场候机厅AP部署高,是影响定位的关键因素,提出一种基于传播模型的三维定位技术,该方法首先采用最小二乘法计算传播模型的参数,再使用最小均方差算法实现三维定位。实验结果表明本文定位算法相对二维平面定位算法能够提高准确率,降低误差,能满足航空旅客在候机厅的位置服务需要。
　　最后,介绍了定位系统原型的具体实现,包括系统总体架构设计、数据库设计、客户端设计、服务器端设计,另外还对定位系统的定位效果进行了检测,检测结果表明本文算法可以满足现实生活中的应用需要。

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第一章 绪 论

1.1 研究工作的背景与意义

1.2 研究现状

1.3 本文主要工作

1.4 本论文的结构安排

第二章 无线局域网技术

2.1 IEEE 802.11标准

2.2 基于IEEE 802.11的无线局域网

2.3 本章小结

第三章 基于无线局域网的定位技术

3.1 与信号强度无关的定位技术

3.2 基于信号强度的定位技术

3.3 定位技术的评价标准

3.4 本章小结

第四章 面向候机厅的三维定位技术

4.1 候机厅的定位需求及定位难点

4.2 定位算法的提出

4.3 实验平台与环境

4.4 实验结果分析

4.5 本章小结

第五章 定位系统原型的设计与实现

5.1 系统需求分析

5.2 系统结构的设计

5.3 数据库的设计

5.4 Android客户端的设计

5.5 Windows客户端的设计

5.6 服务器端的设计

5.7 位置服务功能设计

5.8 系统测试

5.9 本章小结

第六章 结论

6.1 总结

6.2 下一步工作的展望

致谢

参考文献

攻硕期间取得的研究成果