本技术属于室内定位技术领域,特别是一种针对LED积灰环境设计的可见光室内定位系统及其定位方法。该系统由多个光源发射器、一个光电探测器和控制单元构成,旨在提高积灰环境下的定位精度和可靠性。
背景技术
随着物联网、机器人、自动驾驶等技术的快速发展,室内定位服务的需求日益增加。大型公共场所如医院、商场、车库,以及工厂中的移动机械、智能物流仓库和智能家居等现代化应用场景,均需要精准的室内定位技术来支持其日常运营。然而,全球导航卫星系统GNSS在室外定位中虽然取得了巨大成功,但在室内环境中,由于卫星信号易受建筑墙壁等遮挡,衰减严重,因此无法提供精准的室内定位。
为了解决这个问题,近年来多种无线通信技术被尝试应用于室内定位,包括WiFi、5G、蓝牙、超带宽和可见光等。其中,可见光定位(VLP)技术因其独特的优势而备受关注。VLP技术具有宽频谱、不受电磁干扰、定位精度高、成本低廉、能耗低以及对人体无害等优点,被认为是最有发展前景的室内定位技术之一。
目前,多种VLP方法被提出并应用于实际场景中,这些方法大致可以分为接近度法、接收信号强度法(RSS)、到达角度法(AOA)以及到达时间(TOA)或到达时间差(TDOA)法。其中,RSS方法因其实现成本低、定位精度较高而成为目前应用最多的VLP定位方法。为了提高定位精度,研究者们采用了多种手段,如基于机器学习实现数据预处理、构建更准确的RSS或指纹库模型,以及尝试采用LED阵列和探测器阵列等不同的VLP系统架构。
然而,尽管现有的VLP室内定位方案在提高定位精度方面取得了显著进展,但它们并未考虑LED积灰的情况。在工厂、仓库和地下车库等灰尘容易沉积且浓度高的场景中,LED表面容易积累灰尘,这将改变LED的发光特性,导致积灰场景下的LED信道模型与现有VLP定位方案中的理想信道模型存在差异。这种差异可能会引发定位误差,从而影响VLP技术的准确性和可靠性。因此,在未来的研究中,需要关注LED积灰对VLP定位精度的影响,并探索相应的解决方案来降低或消除这种影响。
实现思路