Robust och noggrant positioneringssystem baserat på avståndsmätningar mellan mobila noder

Abstract

Det existerar ett flertal applikationer där kännedom om användarens position används, dessa tillämpningar är i många fall baserade på GPS-systemet. Problem kan dock uppstå då GPS-signalen inte alltid är tillgänglig, exempel på detta kan vara i stadsmiljöer med höga byggnader eller inomhus i parkeringshus eller lagerbyggnader. Eftersom GPS inte lämpar sig i realtidsapplikationer där krav sätts på noggrannhet i avseende på positionsuppskattning, syftar detta arbete till att implementera ett positioneringssystem baserat på inbördes avståndsmätningar mellan noder. Litteraturen inom området antar att ett protokoll för medium access control (MAC) existerar och därmed att inga datakollisioner uppstår, på så sätt kan alla noder i systemet utföra avståndsmätningar samtidigt. Dessa implementationer använder sig oftast av ett MAC-lager som har en oförutsägbar fördröjning. Oförutsägbar fördröjning är ett stort problem för positioneringssystem som ska fungera i realtid. Kandidatarbetet utvecklade två MAC-algoritmer anpassade för olika hårdvarukonfigurationer, båda är självstabiliserande, självkonfigurerande samt självorganiserande. De testresultat som presenteras visar att den implementerade algoritmen endast beror på antalet mobila noder i systemet och därmed är helt deterministisk. Vidare har även ett filter som bestämmer den mobila nodens position, genom att kombinera sensordata med information från avståndsmätningarna, skapats. Dessa resultat kommer att underlätta för framtida utveckling inom realtids styrsystem som exempelvis obemannade fordon eller räddningsenheter som behöver veta exakt position av dess personal.