测姿与定位项目介绍20140625

1、基于智能终端的测姿与基于智能终端的测姿与自主定位系统自主定位系统 重庆邮电大学重庆邮电大学传感器件与系统创新团队传感器件与系统创新团队报告人：刘报告人：刘 宇宇 教授教授Email: Email: LLTel:el:用智能终端进行测姿与自主定位的应用背景采用智能终端进行测姿与自主定位的应用背景采用智能终端进行测姿与自主定位的应用背景采用智能终端进行测姿与自主定位的应用背景 红外线技术红外线技术蓝牙技术蓝牙技术WIFI技术技术目前出现的一些室内定位技术目前出现的一些室内定位技术超声波技术超声波技术 Motion sensor(加速度传感器、陀螺

2、仪传感器、磁力计传感器加速度传感器、陀螺仪传感器、磁力计传感器) 在在智能手机上已经普及，而且都有了简单的应用，但是气压传感器还智能手机上已经普及，而且都有了简单的应用，但是气压传感器还未普及，并未有特定应用；未普及，并未有特定应用； Hillcrest/movea/专业算法公司都提供了一整套的解决方案，但是专业算法公司都提供了一整套的解决方案，但是并不完善，正在发展中。其中并不完善，正在发展中。其中Movea公司的室内导航在公司的室内导航在MWC上做上做了展示，当保持手机稳定姿态室内行走了展示，当保持手机稳定姿态室内行走1Km，精度达到，精度达到15m； 国内高校有多种无线技术可以进行室内定

3、位，包括国内高校有多种无线技术可以进行室内定位，包括RFID、IR、UW、Bluetooth、UWB和和WLAN，它们都，它们都 是利用定位网络，通过接收是利用定位网络，通过接收到的信号参数，根据特定的算法，对个人或者物体在某一时刻所处到的信号参数，根据特定的算法，对个人或者物体在某一时刻所处的位置进行测量。；的位置进行测量。； 射频识别射频识别(RFID)定位技术定位技术 基于信号强度分析法，采用聚合算法对基于信号强度分析法，采用聚合算法对三维空间进行定位。优点是标识的体积比较小，造价比较低，但是三维空间进行定位。优点是标识的体积比较小，造价比较低，但是作用距离近，不具有通信能力，而且不便整

4、合到其他的系统之中。作用距离近，不具有通信能力，而且不便整合到其他的系统之中。采用该技术的代表有采用该技术的代表有Spoton、Wavetrend和和Bewator Cotag等公等公司。司。 测姿与定位目前主要的技术手段测姿与定位目前主要的技术手段智能终端普及，三星、苹果、中兴、华为、微软发力智能手机市场飞思博尔推出2*2*0.8mm推出Xtrinsic 6轴传感器，融合了加速计、磁力计、具有高分辨率癿姿态传感和航向技术InvenSense九轴(陀螺仪+加速器+电子罗盘)运动感测追踪：(3x3x1mm)苹果推出基于蓝牙4.0癿iBeacon技术Hillcrest 推出Scoop Pointe

5、r空间输入设备，用于Mac和PC，内置了6轴空间感应装置，有磁性和惯性传感器以色列Ituran基于地面定位测控系统，动态定位精度为米智慧图基于Wi-Fi癿室内定位解决技术谷歌在印度市场推出癿室内地图覆盖印度22个城市癿75家流行室内场馆迈外迪提供商用Wi-Fi网络架构MTI,SBG,惯性寻航姿态传感器 现有方案普遍存在的问题现有方案普遍存在的问题 需要对定位区域进行事先的布点需要对定位区域进行事先的布点需要多点配合，精度不高需要多点配合，精度不高受建筑物，障碍物影响大受建筑物，障碍物影响大算法复杂算法复杂成本高成本高自主惯性导航的优势自主惯性导航的优势 无需对定位区域进行事先的布点无需对定位区

6、域进行事先的布点自主定位功能，精度高自主定位功能，精度高不受外界环境影响，性能稳定不受外界环境影响，性能稳定完全轨迹复现完全轨迹复现成本低，体积小，受干扰小成本低，体积小，受干扰小微惯性传感器测姿与自主定位技术优势应用：大型建筑物应急疏散、精细化管理、灾后救援、公共安全、大型办公楼房间寻找、地下车库车位寻找等。可与GPS和无线定位技术结合，实现高精度室内外无缝定位，为大型建筑物定位导航监控与应急服务管理提供技术支撑。是未来手持和便携终端核心功能拓展的热点。石油勘探石油勘探超市人员超市人员定位定位 井下救援井下救援 军事训练军事训练 仿真仿真变电站人变电站人员巡检员巡检 微惯性微惯性 传感器传感

7、器本项目的应用前景本项目的应用前景室内定位健康诊断与姿态有关的二次开发高精度姿态测量室内步长计算室内步数计算行为模式识别运动量统计基础运动参数测量手势识别运动游戏车库位置找回本项目应用方案和方向本项目应用方案和方向本项目适用的室内定位应用领域本项目适用的室内定位应用领域1v国防军事应用国防军事应用v 在军事建筑中，GPS信号无法覆盖，在没有WIFI等其他辅助条件下，只有通过惯性器件实现室内定位，通过在作战人员身体上安装定位仪，可以实时监测在军事建筑中各个人员的位置情况，能够及时反映战场情况，方便指挥员统一指挥和及时改变作战计划，具有极其重要的军事应用价值。本项目适用的室内定位应用领域本项目适用

8、的室内定位应用领域2v医疗卫生应用医疗卫生应用v 如今竞争异常激烈的医疗行业，能否提供最为优质的医疗服务成为各大医院，医疗机构所面对的首要问题。随时确定病人所处位置和病人的状况，那么病人的安全就能得到进一步的保障。这对一些需要特殊照顾的病人和精神病患者来说无疑是非常周全的服务，在医院中一些特殊病人，尤其是精神病患者常常走失，所以对这些病人采用定位技术是极其必要的，这种情况可以采用定位标签，定位标签一般采用腕带状，可以方便的佩戴在病患手腕上。整个标签采用防撕技术，如果遭强行破坏，可主动报警，另外可以在腕带上加入紧急按钮，可以再突发情况下及时呼救。本项目适用的室内定位应用领域本项目适用的室内定位应

9、用领域3v商场展馆应用商场展馆应用v 现今商场分布在城市的各个角落，商场内分布着大量的店铺，进入商场后顾客对商场的各个店铺不熟悉，往往花费大量的时间寻找商家 。通过室内定位结合商场WIFI校准，能够准确定位在商场中的各个店铺的位置，同时可以显示商铺的信用，评价等信息。v 在展馆中可以通过人员随身携带室内定位仪，通过识别到各个展品的位置，可以语音介绍该展品的信息，具有重要的应用价值。本团队开发的室内定位套件具备的独到优势和特点：1.核心传感器完全自主；2.低成本，小体积，测量指标适应性广泛；3.核心算法完全自主开发设计，完全打破国外技术封锁；4.可机电一体化精密封装和结构设计技术；5.具有自主知

10、识产权的定位算法，测量快速准确，性能稳定； 目前项目部分产品已经有应用示范单位；目前项目部分产品已经有应用示范单位； 获得用户的广泛好评。获得用户的广泛好评。本团队优势与特点1. 高精度，高灵敏度微振动角速率传感器的制造技术、性能优化技术和误差补偿技术：成熟成熟；2. 快速方位计算智能算法及传感器零位漂移和温度补偿技术：成熟成熟；3. 传感器采集、分析，智能控制及通信的一体化集成技术：成熟成熟；4. 数据融合算法：成熟成熟；5. 上述技术通过与中科院自动化研究所、东南大学、航天恒星科技股份有限公司产业园分公司、西安航天科技有限公司、武汉基深勘察研究所、上海力擎地质仪器有限公司、华为技术有限公司

11、、国家公安部第一研究所、北京天融信网络安全技术有限公司、中国电子科技集团公司第五十四研究所、中国电子科技集团公司第二十六研究所等用户测试和使用，能够满足用户的使用要求，技术得到了严格检验和测试，某些技术性能指标达到或超过了用户使用要求，得到了用户的好评。6.6. 申请相关专利申请相关专利1616项，获授权项，获授权6 6项项；7. 开发出传感器和姿态仪相关产品20余个品种，10余年的行业研发经验，良好的行业口碑。本团队实力及成果案例案例1 1（华为手机室内定位）（华为手机室内定位）案例案例2 2（多家智能手机厂家与智能终端应用）（多家智能手机厂家与智能终端应用）v 迈外迪为小米投资的公司：迈外

12、迪给商家免费布设WIFI上网服务，目前国内已经布设2万个AP ；为了提高全国布设速度，希望用户自行安装WIFI，在安装AP前，通过采集用户信息【摄像头扫描室内空间，3D+惯性导航轨迹（动线或热线）】传递至APP服务器，迈外迪提供远程安装建议 。v 北京资和信百货商场有限公司：结合Beacon、自主定位、APP、地图实现商场人员定位、监控、信息推送等业务。v 与重庆电信进行的4G铺设及巡检系统研制v 重庆“景汇潭”智慧旅游项目： 通过搭建PC端和移动终端的应用平台实现景区景点介绍、语音导览、旅游线路查询、票务服务、周边服务等功能，从而实现私人导游的功能。提供景区路径定位和追踪功能及自动景点导游语

13、音播报功能。多年在固态振动惯性传多年在固态振动惯性传感设计、封装和应用方面感设计、封装和应用方面的积累；的积累；固态振动角速率传感器固态振动角速率传感器的优良性能；的优良性能；核心技术完全自主；核心技术完全自主；基于惯性传感器进行定基于惯性传感器进行定位的完全自主性位的完全自主性较低的制造成本较低的制造成本一种基于单运放混沌电路的A/D 转换器及其A/D 转换方法（授权专利号：ZL201010248389.3）基于微石英角速率传感器的随钻方位测量误差补偿方法（授权专利号：ZL20071009259.0）随钻测量系统（授权专利号：ZL200910104141.7）振梁式双悬臂面支撑结构的振动梁陀螺（专利申请号：201010616509.0） 采用固态振动角速率传感器组实现井下寻北的测量装置（专利申请号：201010616546.1）二轴角速度传感器（专利申请号：201110351343.9）全自动惯性传感检测路面平整度装置及检测方法（专利申请号：201210126698）采用摆动质量块