W artykule opisano zintegrowany system nawigacji wewnątrz pomieszczeń, umożliwiający określenie położenia użytkownika wewnątrz budynku, w którym niedostępne są sygnały satelitarnych systemów nawigacyjnych. Komponentami składowymi opisanego rozwiązania jest system nawigacji ultraszerokopasmowej oraz inercyjny system nawigacji. W systemie zastosowano filtr Kalmana przetwarzający dane o położeniu z obu komponentów systemu.
EN
The article describes an integrated indoor navigation system that allows to determine the location of the user inside a building where satellite navigation system signals are not available. The components of the described solution are an ultra-wideband navigation system and an inertial navigation system. The system uses a Kalman filter that processes position data from both system components.
Utrzymująca się popularność modułu radiowego DWM1000 firmy DecaWave do zastosowań lokalizacyjnych przyczyniła się do przeprowadzenia analizy wpływu błędów radiowych pomiarów odległości na dokładność estymaty położenia lokalizowanego obiektu. W badaniach skupiono się na analizie błędów radiowych pomiarów odległości dla węzłów oddalonych od siebie w zakresie od kilkudziesięciu centymetrów do dziesięciu metrów. Ze względu na błąd rzędu dziesiątek centymetrów dla bliskich odległości pomiędzy węzłami, tj. 0,5 m – 4 m, zaproponowano nieliniowy model korekty błędów zależny wyłącznie od wartości radiowych pomiarów odległości i porównano go z modelem korekty zaproponowanym przez firmę DecaWave. Model korekty opracowano na podstawie pomiarów przeprowadzonych w środowisku wewnątrzbudynkowym.
EN
Lasting popularity of DWM1000 radio module, DecaWave manufacturer, for localization purposes contributed to perform analysis the influence of radio distance measurements errors on object position estimation. In the research focuses on analysis of the radio distance measurements errors for nodes spaced in the range from tens of centimeter to ten meters. Due to tens of centimeters errors for proximity of the nodes, i.e. 0.5 m – 4 m, nonlinear model of errors correction, based only on radio distance measurements, was proposed and compared with existing DecaWave correction method. Model of correction was developed based on real indoor measurements.
3
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
This article describes methods for reducing the position measurement error of ultra-wideband localization system - DecaWave TREK1000. The static localization accuracy of this system can achieve 10cm. The localization algorithm introduced in this paper can improve it up to 1 centimeter. We could achieve such good accuracy, thanks to experiments that were carried out in various environmental conditions. This allowed us to identify the nature of the measurement error and design the correct set of filters.
4
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
This paper describes a high-accuracy personal navigation system based on measurements of distances between ultrawideband (UWB) radio modules. The paper contains a description of the physical model of the presented system. Furthermore, positioning algorithms implemented in the proposed system are discussed with emphasis on the Extended Kalman Filter. Subsequently, the process of experiments is described, and chosen results are given.
PL
W artykule przedstawiono system nawigacji personalnej o wysokiej dokładności pozycjonowania, oparty na pomiarach odległości pomiędzy modułami ultraszerokopasmowymi (UWB). Artykuł zawiera opis fizycznego modelu systemu. Ponadto, omówione zostały algorytmy pozycjonujące zaimplementowane w systemie, przy czym najwięcej uwagi poświęcono rozszerzonemu filtrowi Kalmana. Następnie, omówiono przebieg badań oraz podano ich wybrane wyniki.
W artykule opisano system nawigacji personalnej wykorzystujący moduły ultraszerokopasmowe, umożliwiające określanie położenia użytkownika wewnątrz budynków. Wielkościami wykorzystywanymi do pozycjonowania są odległości pomiędzy mobilnym modułem użytkownika, a czterema stacjami bazowymi wchodzącymi w skład systemu. Przedstawiono wybrane aspekty realizacji poszczególnych komponentów systemu, użyte podzespoły, algorytmy pozycjonujące oraz wyniki badań eksperymentalnych.
EN
The paper describes personal navigation system, using Ultra-Wideband (UWB) modules, enabling determination of user position inside buildings. Quantities used for positioning are ranges between the mobile user’s module and four beacons which are used in the system. Selected aspects of implementation of individual system components, used parts, positioning algorithms and results of experiments are presented.
W referacie przedstawiono koncepcję hybrydowego systemu lokalizacyjnego łączącego technikę ultraszerokopasmową z technologią Bluetooth Low Energy. W systemie tym lokalizacja jest wyznaczana za pomocą metody fingerprinting na podstawie pomiarów poziomu sygnałów Bluetooth nadawanych przez etykietę. Mapa radiowa wykorzystywana przez algorytm jest tworzona automatycznie podczas korzystania z systemu przy wsparciu podsystemu UWB. Referat zawiera opis koncepcji, wykorzystywanych algorytmów oraz wyniki badań eksperymentalnych.
EN
In the paper a concept of a hybrid positioning system combining UWB with Bluetooth Low Energy technology is presented. In the system, user’s location is derived with fingerprinting algorithm based on received signal strength measurements performed for Bluetooth signals transmitted by localized tag. Radiomap utilized by the algorithm is created automatically during system operation with the support of UWB subsystem. The paper includes concept and algorithms description and the results of experiments.
W referacie przedstawiono wyniki testów możliwości wykorzystania modemów IR UWB (Impulse Radio Ultra-Wide Band) typu DWM1000 do budowy sieci radiolokalizacyjnej, w której położenie węzłów ruchomych jest estymowane na podstawie pomiarów różnic odległości metodą TDOA (Time Difference of Arrival). Opisana została struktura sieci i sposób synchronizacji pomiarów czasów w nieruchomych węzłach referencyjnych przez cykliczny odbiór sygnałów z nieruchomego węzła pomocniczego.
EN
In the article, the possible usage of the DWM1000 IR UWB modems to build the radiolocalization network is analyzed. The position of mobile nodes is estimated by using TDOA method for the distance differences measurements. Moreover, the network structure and measurement time synchronization method in stationary reference nodes using the periodically received signal from a stationary auxiliary node are described.
W niniejszym artykule przedstawiono badania efektywności lokalizowania poruszających się osób w środowisku promu pasażerskiego stosując pomiar czasu propagacji ultraszerokopasmowego sygnału radiowego UWB (Ultra-Wide Band) pomiędzy węzłami odniesienia i terminalem ruchomym. Opisano zbudowane stanowisko badawcze oraz uzyskane wyniki pomiarów przeprowadzonych w warunkach rzeczywistych.
EN
This article presents research and analysis of effectiveness of locating moving people in environment of passenger ferry, using measurements of propagation time of ultra- widebad radio signal UWB (Ultra-Wide Band). Constructed measurement stand and results of measurements carried out in real propagation conditions were shortly discussed.
Referat zawiera opis uzyskanych rezultatów projektowych i konstrukcyjnych systemu lokalizacyjnego przeznaczonego do monitoringu i prezentacji położenia osób w obiektach (budynki, budowle), w których proces lokalizacji metodami radiowymi jest utrudniony. Przedstawione zostały elementy składowe systemu oraz uzyskane parametry użytkowe.
EN
This paper contains a brief description of an indoor positioning system designed to work in closed environments, where navigation based only on radio wave propagation may be inefficient. We present design and construction features, as well as system components and performance characteristics.
W artykule opisano założenia funkcjonalne i budowę demonstratora technologicznego systemu do lokalizacji osób wewnątrz budynków. Przedstawiono poszczególne węzły sieci radiowej służącej do określania pozycji osób wraz z wyszczególnieniem najważniejszych podzespołów tych węzłów, a także funkcjonowanie całego systemu i możliwości jego dalszej rozbudowy.
EN
This article presents a concept and structure of indoor positioning system technology demonstrator. Stationary and mobile nodes used for determining position of persons in buildings are described with details about their main components and functioning of whole system. The possibilities of further developments are also briefly referred to.
This paper presents results of measurement of narrowband transmission quality in presence of impulse radio UWB interference. In the first part of paper, unmodified IEEE 802.15.4a IR UWB signal is used. Then some modification of transmitted pulse seguence is proposed, which allow to reduce UWB power spectral density at frequency of narrowband transmission. Finally narrowband transmission quality in presence of modified ultrawideband interference signal is presented.
PL
Opisano wyniki pomiarów laboratoryjnych jakości odbioru wąskopasmowych sygnałów radiowych w obecności zakłócających sygnałów ultraszerokopasmowych typu impulsowego. Jako sygnały zakłócające zostały użyte zarówno sygnały warstwy fizycznej UWB opisane w standardzie IEEE 802.15.4a, jak również sygnały o zmodyfikowanym widmie, w którym dokonano redukcji gęstości mocy na częstotliwości transmisji wąskopasmowej. Opisano wykorzystywane metody modyfikacji widma sygnału impulsowego przez wprowadzanie zmian w sekwencji nadawanych impulsów.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.