基于细粒度指纹的室内定位系统

为提高室内定位系统的精度和稳定性,提出了一种基于Wi-Fi信道状态信息(channel state information, CSI)的指纹定位技术. CSI通过子载波表征了细粒度的信道信息,能更好地对抗室内多径效应等干扰.在此基础上,借助矩阵完备理论实现了一种高效、精确的指纹库构建方案;借助贝叶斯准则实现了稳定、实时的在线指纹匹配.两个室内场景的实地测评表明,所提方案在指纹库构建精度以及定位性能方面均达到了预期目标.     

结合免疫机制的并发定位与建图多目标进化算法

由于基于进化算法的移动机器人并发定位与建图问题本质上具有多目标特性,因此将该问题转化成为多目标优化问题进行处理.为了有效地提高基于多目标进化算法的移动机器人并发定位与建图方法的效率,提出了结合免疫机制的局部搜索方法.为此,构造了称之为关键点栅格吸引操作的局部搜索方法,它运用了所针对问题的领域知识.通过移动机器人物理实验证实了所构造算法的计算代价比其他基于进化算法的单目标优化方法少,获取的地图准确性更高.     

基于内三角形质心修正—Taylor的UWB室内定位算法

针对室内定位环境复杂,定位空间小,定位精度要求较高的问题,通过对基于到达时间差(time difference of arrival,TDOA)的Taylor级数展开超宽带(ultra wideband,UWB)定位方法的分析,提出了一种基于内三角形质心修正—Taylor的混合定位算法.考虑Taylor级数迭代算法对迭代初始值要求高的问题,首先采用内三角形质心算法对目标进行粗定位,然后采用质心修正算法对粗定位节点进行误差修正,优化后的目标坐标作为Taylor级数展开的初始值,再进行迭代求解,进行第二次精确定位.实验结果表明:所提出的算法定位性能优越,尤其在复杂室内测距误差较大的环境下有效地提高定位精度.     

多域物联网中基于区块链和权能的访问控制机制

物联网中的数据通常包含大量的隐私信息,为了防止设备协同过程中因越权访问造成隐私数据泄露的问题,针对多域物联网设备协同场景提出了一套访问控制机制。将分布式的基于权能的访问控制（capability-based access control,CapAC）与区块链技术相结合,设计了存储于区块链的权能令牌以及基于智能合约实现的令牌管理合约。根据CapAC的决策方式,设计了基于区块链的令牌验证方法。针对物联网的特性进行优化,设计了区块链轻量化节点。最后,搭建了区块链系统并实现了所提出的机制。实验测试结果显示,相比于中心化的访问控制机制,该方案不但在大规模的物联网场景下安全准确地执行访问决策而且具有更稳定的处理性能。此外,轻量化设计能够大幅度地降低节点存储负担。     

IMU姿态解算的卡尔曼滤波方法比较

【目的】利用惯性定位技术在非开挖时直接测定电缆通道的三维坐标。在惯性定位中，姿态算法对整个系统精度的影响最大，对扩展卡尔曼滤波（EKF）和误差状态卡尔曼滤波（ESKF）两种常用的姿态解算法进行评估。【方法】以四元数和陀螺输出误差为状态向量、磁力计和加速度计为观测向量，基于四元数姿态模型，分别用EKF和ESKF进行姿态解算。【结果】试验结果表明：在计算效率方面，ESKF的计算效率要高于EKF,ESKF的计算耗时约为EKF的80%；在计算精度方面，EKF的均方根误差相对于ESKF有35.6%的改善。【结论】由于地下管线惯性定位主要考虑定位精度，因此EKF具有更好的应用价值。     

面向复杂应用场景的联盟链多链协同方案

针对联盟链在复杂应用场景下权限管理分散、业务扩展困难、读写集中和多合约间弱事务性的缺点，提出了一种面向复杂应用场景的联盟链多链协同方案。该方案利用区块链网关统一管理用户访问权限，避免了访问权限管理的分散；提出支持逻辑链动态伸缩的链间路由机制，简化逻辑链的管理，降低业务扩展难度；设计读写分离机制，提升逻辑链的读写性能；构造基于TCC的事务方案，满足多业务合约之间的事务性操作。实验和分析结果表明，该方案有效提高了交易吞吐量，且在业务动态扩展和多合约间事务性方面有较好的支持。     

基于跳数的传感器网络节点定位改进算法

提出一种基于跳数的无线传感器网络节点定位改进算法,用以更准确获取在无线传感器网络监视区域内目标节点的位置。算法精确估算网络中节点间的平均每跳距离,解决了经典定位算法中校正值不准确的问题,同时,算法在估算节点位置时,优化选取定位的参考节点。实验结果表明,改进算法提高了网络中节点定位精度,有助于推动无线传感器网络的应用。     

基于汉明纠错机制的抗帧操作的视频水印

提出一种基于（7,4）汉明码纠错机制的抗视频帧操作的帧定位算法,可通过识别含水印帧来提取受到帧操作攻击的水印信息。首先利用改进的简单线性迭代聚类（simple lineariterative clustering,SLIC）超像素分割算法提取视频帧的固有特征X,这里X是一串7位的0-1序列,是由SLIC超像素分割算法通过预处理、量化等运算得到的聚类中心。将视频帧的固有特征X与汉明码结合形成一个特殊的编码S。以编码S为定位码,利用（7,4）汉明码的纠错机制修改1位可隐藏3位的性能来实现定位码的标识,再基于DCT-SVD（discrete cosinetransformation-singular value decomposition）分解将水印信息嵌入到含定位标识的视频中。实验结果表明,该算法不仅能抵抗帧删除、帧添加和重编码等攻击,也能抵抗常见的信号处理操作。     

iBeacon网络下的区域化双层定位体系

针对许多传统室内大空间定位方法难以同时提高定位实时性和精度的问题,提出一种i Beacon网络下的区域化双层定位体系.该体系由两种优化后的室内定位算法与i Beacon双层定位架构组成.前者通过空间区域化概率匹配算法实现快速区域定位,利用区域内加权质心算法实现高精度区域内定位;后者通过i Beacon识别码对定位节点进行两级划分,利用两级节点的不同组合实现不同的定位层次.该体系通过i Beacon双层定位架构将处于不同定位层次的两种室内定位算法相结合,可同时提升实时性和精度.实验表明,在相近定位精度条件下,所提定位体系的实时性比K最近邻算法、加权K最近邻算法分别提高55.29%和54.18%.定位精度比基于RSSI的四边测距改进加权质心算法提高37.35%.该体系具有高精度和低成本优势,可广泛用于大型建筑室内导航及行人轨迹探测等领域,经济和社会应用价值高.     

基于TW-ToA与TDoA的无线传感器网络多目标协同定位算法

针对高斯噪声环境下无线传感器网络(Wireless sensor networks,WSNs)中目标节点位置估计问题,提出了一种基于双向到达时间(Two way-time of arrival,TW-To A)与到达时间差(Time difference of arrival,TDoA)的多目标协同定位算法。该方法利用了TW-To A高精度和无需同步的特性,并通过混合TDoA测量,在提高整体定位精度的同时,有效地降低了TW-To A的信息传输量。所提出算法将待测目标节点扩展为伪辅助参考节点,协同参与定位过程,从而进一步减少了网络中锚节点的数量。仿真结果表明,该算法在相同节点数量的网络环境中可以以较低的代价实现较高精度的定位目标,为无线传感器网络中的目标定位提供了新的思路和方法。     

无线传感器网络中的协作波纹定位

随着无线传感网定位技术的发展,高精度、大范围、低代价成为无线传感器网络定位技术的研究热点.文中提出一种用于无线传感网定位的协作波纹算法,侧重于对多节点实现快速精确定位. 首先以更合理的网络布局研究为基础,设计一种可以拼接的网络拓扑结构;其次利用节点协作的方式感知网络环境,降低定位误差;最后利用波纹定位的方式对节点进行两轮定位,从而实现网络区域内的高精度定位. 仿真实验表明,网络的锚节点节省率可达3.20%,定位精度提升了20.00%,进而充分证明了协作波纹算法的有效性与合理性.     

三维复杂运动模式航迹推算惯性导航室内定位

在微机电惯性测量单元(micro-electro-mechanical system-inertial measurement unit, MEMS-IMU)人体室内定位技术研究领域中,行人航迹推算法(pedestrian dead reckoning, PDR)具有计算简便、对传感器精度要求低的优点,得到了较为广泛的应用,但传统的PDR 研究通常只针对单一的二维前进行走运动模式,这与人体实际的三维复杂运动模式相距甚远. 该文从人体三维室内定位研究角度出发,通过10 轴MEMS 传感器采集人体运动原始信息,提出了三维复杂运动模式航迹推算法. 首先使用双零点交叉区间内的峰值双轴检测法与俯仰角检测法来检测5 类非行走运动模式,排除其对有效跨步检测的干扰;其次使用相位反转法与气压值突变法区分3 类行走运动模式,提取出不同类型的有效跨步;最后针对每一个有效跨步求解出人体位置的三维坐标值,完成人体三维室内定位. 实验表明,所提出的三维复杂运动模式航迹推算法在人体实际室内运动中,相较传统的峰值检测和零点交叉法PDR,水平定位精度提升了99%,并且高度定位精度可以达到92.4%.     

复合接地网边界无数值模拟

复合接地网接地电阻、跨步电势、接触电势等参数可用边界元方法计算，经适当改善，其计算速度快、精度高、占用计算机内存少，是工程接地设计和施工的较理想的计算方法．     

元胞空间结构下的文化算法

针对以往文化算法种群空间没有地域的概念,信念空间缺少文化的进化机制,以及求解优化问题时寻优精度不高且易陷入局部最优等缺陷,提出一种新的基于元胞空间结构的文化算法. 将元胞空间网格分别嵌入文化算法计算框架中的种群空间和信念空间以模拟文化算法的双层进化体系;对于种群空间,将进化个体分布于下层元胞网格,并对网格进行地域划分,使每个地域内的个体均以差分进化算子独立进化;对于信念空间,将进化信息放入与种群空间地域对应的上层元胞网格当中,利用文化的扩散机制实现文化的进化. 实验结果表明,该算法具有收敛精度高以及全局搜索能力强等优点,在处理高维复杂优化问题时同样具有优势.     

星座双频测距测速自主定位与守时

传统星座自主导航主要以星间相对测距为主. 该技术定位精度有限,同时缺乏有效的手段克服星座的整体旋转. 该文在测距模型的基础上,将测速信息、传播延时和时钟误差纳入模型中,分析了电离层对测距的影响,推导了星间测距位置与时间的解耦模型. 提出利用GPS辅助测量来固定星座的位置基准和时间基准. 通过Matlab仿真实验表明：测速信息的引入能够进一步提高卫星的位置估计精度,同时GPS辅助测量可有效克服星座的整体旋转.     

支付视角下疫情对消费经济的影响效应

新冠肺炎疫情对中国经济社会发展造成了前所未有的冲击，消费经济也受到了较大的影响。支付是与消费者最息息相关的经济活动，支付数据能够精准地捕获消费经济的特点。鉴于此，本文基于银联网络交易数据，量化了疫情对消费经济的影响，并对不同省份及行业进行了对比分析。同时，通过进一步分析疫情期间消费数据与疫情进展数据，定量揭示了疫情进展显著牵动消费信心，影响消费经济发展。若疫情得不到有效控制，复工复产则难以有效推进。本研究从支付的角度对后续疫情防控和经济全面复苏政策提出了相关建议。     

故障检测的可靠性描述及传感器分布优化算法

研究利用概率SDG模型来描述大规模复杂系统故障检测的可靠性问题,并针对系统中每种传感器的不同故障概率,分析传感器的选择和分布对故障检测可靠性的影响.系统发生故障时,变量值的偏差可被传感器检测到,但由于传感器本身的故障及其分布不同,系统故障有可能被漏检或错检,直接影响系统故障检测的可靠性.本文在概率SDG模型的描述方法下给出故障检测的可靠性描述,研究在有限资源条件下传感器的优化分布及其算法.在此基础上,对65t/h锅炉系统建立了概率SDG模型,并应用了所给的优化算法,确定了系统的传感器优化分布方案.仿真实验表明,这样确定的传感器分布对提高故障检测可靠性是有效的.     

模拟GPS与DR航位推算组合系统的地图匹配算法

事实证明利用GPS与DR航位推算组合的地图匹配技术能够提高GPS定位的精度,于是提出一种模拟DR航位推算的基于模糊逻辑的地图匹配算法,结合高精度的地图系统对GPS定位信息进行修正,提高定位精度．并利用软件模拟了GPS的定位数据,对算法进行了仿真,仿真实验结果验证了算法的有效性。     

板料成形应变测量中方网格图像的亚像素匹配

针对板料成形应变测量中应用的方形网格,提出一种网格图像亚像素匹配法. 采用二值化和细化等方法得到网格线条的细化图像,然后通过初、精两次定位提取网格节点的亚像素图像坐标,并建立各节点之间的拓扑关系. 在已知各次拍摄时相机位置与姿态的基础上,根据网格节点的拓扑关系和极线约束实现同名网格节点自动匹配. 实验结果表明,所有匹配点对之间极线距离的平均值约为\,0.17\,像素时,匹配稳定可靠. 匹配结果可作为后续应变计算的基础数据.