（RADAR）和全球定位系统(GPS)等室外定位技术已经被应用于车辆跟踪、路径 规划、个人定位、资源发现等各方面。

全球定位系统是当前使用最广的室外定位技术，它具有全天候，高精度和自 动测量等特点，已经融入了国民经济建设、国防建设和社会发展的各个领域。但 是由于 GPS 的卫星信号容易受外界环境所干扰，卫星信号传播过程中会出现多 径问题，GPS 导航技术在室内定位中的应用受到了严重的限制。然而，在实际生 活中，人们有大概 80％的时间是在室内度过的，人或者机器的导航、物体的轨 迹跟踪、娱乐以及人机交互等都成为了人类生活的一部分。从满足现如今人类社 会日益增长的物质文化需要以及科学技术的不断发展的要求来看,室内定位的研 究非常重要,同时也很必要[2]。室内定位技术为我们提供了一种被称为物体位置 自检测的自动化新层面，我们可以根据定位技术来知道产品在仓库里的位置，减 少工作量；在医院里，医生能够迅速得知医护人员或者相关设备的方位，提高工 作效率；在排爆活动中，得到训练的警犬可以快速的找到爆炸物的所在地点，从 而避免人亲自接触危险的场景。

1.2 室内定位技术的研究现状

1.2.1 定位技术概述

1.2.2 距离测量技术概述

1.3 本文的研究内容和目标

基于路标的定位相比于航位推算和全球定位系统来说具有更好的精度、可 靠性以及扩展性，适合室内定位的条件和需求，所以本文研究了基于路标信息的 室内定位系统设计，内容主要涉及到该系统的设计、实施，并对系统的硬件、软 件和算法进行评估，主要在于采用良好定位算法使该系统达到高精确度、高可靠 性、高扩展性和较低的计算量的要求。

第一章介绍了研究室内定位问题的背景和意义，并讨论了当前使用广泛的 几种定位方法，针对它们各自的优缺点，确定了使用基于路标的定位方法。针对 基于路标的定位方法，又介绍了测距的几种基本方法。文献综述

第二章主要研究基于超声波的室内定位系统，介绍超声波的基本性质并与

其他传感器进行对比，确定使用超声波传感器的优越性，对超声波定位系统做简 单的发展概述，并从整体上描述本文所设计的室内定位系统。

第三章主要研究室内定位的算法，首先对当前关于室内定位的算法作一个 简单的综述，并进行简单的仿真，然后提出本文所使用的算法，分析该算法的误 差并与其他方法进行比较得出该种算法的优点。

第四章主要详细介绍了基于超声波的室内定位系统的实验平台的设计，包 括硬件设计、协议设计以及软件开发，实现基于超声波的室内定位。

第五章对全文研究的几个方面进行总结，对以后的研究的内容和方向做出 了相关的展望。

2 基于超声波的室内定位系统

2.1 超声波概述

超声波是指一种频率大于 20KHZ 的声波。它和可闻声本质上是一致的，它 们的共同点就是一种机械振动模式，因此，它只能在介质中传播并且在不同的介 质中它的传播速度也是不一样的，和其他声波一样，超声波不能在真空中传播。