Indoor positioning system using ultrasound combined with multilateration

Abstract: Under det senaste decenniet har inomhuspositionering fått en ökad popularitet och stått i fokus för forskning och utveckling, eftersom det ger praktiska möjligheter till att spåra och navigera objekt och människor i inomhusmiljöer. Det finns ingen global lösning för inomhuspositionering baserat på en enstaka teknologi såsom det gör för utomhuspositionering med sin satellitbaserade globala positioneringssystem. Många inomhusteknologier står inför många utmaningar såsom låg positioneringsnoggrannhet samt dyr och stor hårdvara. Den här uppsatsen beskriver hur en simpel och kostnadseffektiv lösning, som addresserar problemen med noggrannheten och hårdvarukostnaden, genom en iterativ forskningsmetod, utvecklades. Vår lösning är ett ultraljudsbaserat passivt sändare-mottagare system som kombinerar multilateration som positioneringsteknik och tidsskillnad av ankomst (TDOA) som mätprincip för att beräkna en 3D-position inuti en 4x2x2 m testyta med en övergripande noggrannhet på 16 cm inom ett 95% konfidensintervall. Vi registrerade noggranna TDOA-värden med en komparatorkrets som fungerade som en amplitud-trigger. Det här tillvägagångssättet var mycket enklare än vad andra relaterade arbeten använde sig av, vilket var sampling för att bearbeta inkommande signaler från sändarna.