عنوان پایان‌نامه
مکان یابی و ناوبری هوایی از طریق همکاری ربات های هوایی و شبکه های حسگر بی سیم
- رشته تحصیلی
- مهندسی کامپیوتر-هوش مصنوعی- رباتیک
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس 2 فنی شماره ثبت: E 2124;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 54861
- تاریخ دفاع
- ۰۴ مهر ۱۳۹۱
- دانشجو
- مجتبی فرمانی
- استاد راهنما
- مسعود اسدپور, منوچهر مرادی سبزوار
- چکیده
- با گسترش روزافزون شبکه‌های بی‌سیم، بدست آوردن مکان دستگاه‌های بی‌سیم برای ارائه خدمات، بهبود عملکرد شبکه یا پردازش اطلاعات، یکی از نکات ضروری این شبکه‌ها شده است. در این پایان‌نامه مسئله مکان‌یابی در شبکه‌های بی‌سیم مورد مطالعه قرار گرفته است. این پایان‌نامه شامل دو بخش اصلی است. در بخش اول به بررسی مسئله مکان‌یابی در شبکه‌های حسگر بی‌سیم پرداخته می‌شود. یک روش مکان‌یابی با استفاده از یک گره راهنمای متحرک مبتنی بر فیلتر ذرات ارائه شده و سپس به بررسی نحوه همکاری گره‌های حسگر با یکدیگر برای بهبود تخمین مکان آن‌ها پرداخته می‌شود. آنگاه با توجه به روش مکان‌یابی ارائه شده به بررسی نحوه حرکت گره راهنمای متحرک پرداخته تا دقت مکان‌یابی گره‌های حسگر افزایش یابد. برای افزایش دقت مکان‌یابی یک نحوه حرکت، مبتنی بر منحنی هیلبرت، به نام هیلبرت تغییریافته شده است. در انتها میزان بهبود دقت مکان‌یابی روش ارائه شده، نسبت به روش‌های مشابه از طریق شبیه‌سازی، ارزیابی می‌شود. در بخش دوم این پایان‌نامه به بررسی مسئله چند مسیری و عدم خط دید مستقیم در مکان‌یابی و رهگیری یک پایانه سیار در شبکه‌های بی‌سیم زیرسقف پرداخته می‌شود. یکی از مشکلات مکان‌یابی عدم وجود خط دید مستقیم بین فرستنده‌ها و گیرنده‌ها و رسیدن سیگنال از چندین مسیر متفاوت به گیرنده است. این مشکل باعث می‌شود اندازه‌گیری‌های فاصله یا زاویه انجام شده دچار انحرافات زیادی باشد، که سبب تخمین اشتباه از مکان پایانه سیار می‌شود. اغلب روش‌های ارائه شده در این زمینه در پی شناسایی این عدم خط دید مستقیم و تلاش در زمینه کاهش خطای ناشی از آن می‌شوند. اما در این پایان‌نامه یک روش رهگیری مبتنی بر فیلتر کالمن ارائه می‌شود که از اطلاعات رسیده از مسیر‌های مختلف به پایانه سیار استفاده می‌کند و علاوه بر مکان دستگاه بی‌سیم، مکان پراکنده‌سازها را نیز تخمین می‌زند. روش رهگیری ارائه شده بهبود الگوریتم ZF-JP? می‌باشد. الگوریتم ZF-JPاز اطلاعات حرکت استفاده نمی‌کند و مکان پایانه سیار را در هر لحظه مستقل از لحظات دیگر تخمین می‌زند، اما در روش رهگیری ارائه شده سعی شده است از اطلاعات حرکتی پایانه سیار استفاده شود. در انتهای این بخش به مقایسه نتایج هر دو الگوریتم می‌پردازیم.
- Abstract
- Localizing wireless devices becomes one of the important aspects of wireless networks to provide location based services, better network performance and accurate data processing. This dissertation consists of two main parts in the area of wireless device localization. In the first part, a distributed localization method by use of a mobile beacon based on particle filter has been proposed and cooperation between nodes has been employed to improve the location estimation. Furthermore, the trajectory of the mobile beacon has been investigated to increase the accuracy of the sensor nodes location estimation using the proposed localization method. A trajectory based on the Hilbert curve, named modified Hilbert, has been proposed that improve location estimation. Finally, accuracy of the proposed localization procedure has been evaluated in simulation. In the second part, non-line of sight and multipath problem in localization and tracking of a mobile station in indoor wireless networks has been studied. One of the main difficulties in localization, especially indoor localization, is the lack of direct line of sight between transmitters and receivers, therefore signals could reach the receiver from several different paths. This makes large deviations in the distance and angle measurements which causes wrong location estimation of the mobile station. Most of the proposed methods in this area are in identifying the lack of line of sight and trying to mitigate the error. But in this thesis, a tracking method based on Kalman filter has been proposed that uses information of different paths to estimate simultaneously the location of both the mobile station and the scatters. The proposed tracking method is an improvement of ZF-JP algorithm. In contrast to the basic ZF-JP algorithm which estimates the location of the mobile station at different times, independent of each other and without using the motion information, in our method motion information is incorporated. At the end, the results of the two methods are compared which demonstrates the advantage of the proposed method.
