定位系统的设计与实现.pdf

"定位系统的设计与实现" 本文详细介绍了一个基于室外环境及办公室环境的定位系统的设计与实现。该系统通过对场景中人员、物品进行定位，方便用户对目标的实时监测和管理。 1. 定位系统结构 定位系统的拓扑结构图如图1-1所示。系统中有三种功能不同类型的节点：主锚节点、从锚节点、目的节点。其中主锚节点和从锚节点是已知自身位置坐标信息的固定节点，它们的任务是获取包含距离信息以及信号强度值的数据包。目的节点是可以自由移动的节点，可以在一定范围内自由移动，定位系统的最终目标就是获取该类节点的位置坐标信息。 2. 主锚节点 主锚节点在整个系统中起着至关重要的作用。它要响应上位机发出的命令，确定要定位的目标，并发出指令，命令从锚节点对目标节点进行测距；其次主锚节点不仅要获取自身与目标节点的距离信息以及信号强度信息，还需要协调控制三个从锚节点，接受从锚节点发回的测距信息；最后主锚节点负责将这些信息送还给上位机软件处理。 3. 硬件节点 硬件节点是系统提供了定位所需的硬件平台，是信息采集的基础。硬件节点软件主要完成了节点间的链路建立和数据采集与传输。 4. 上位机软件 上位机软件首先通过有线方式（使用串口）接收由定位硬件节点采集到的相关信息，然后对所采集的定位信息进行处理，最后选用合适的定位算法，计算出目标节点在该参考系中的坐标。 5. 显示模块 显示模块负责动态显示节点定位效果，免去了人工思考数字坐标所代表的具体意义，是定位软件人性化设计的一个体现。 6. 系统整体程序流程 系统整体程序流程图如图1-3所示。系统程序流程主要包括四个步骤：开始人工测出四个ANCHOR点之间的距离预处理、根据上述数据由软件建立坐标系、上位机线程一：读取串口数据并存入buff、上位机线程二：读取buff数据进行预处理将数据按来源分类、读取处理后的测距结果计算该点坐标显示到界面上。