Аннотация. Использование систем позиционирования людей и материальных объектов – одно из актуальных направлений совершенствования технологических и бизнес процессов в самых разных отраслях деятельности. Существует множество систем позиционирования, разнообразных по стоимости и точности, но человек всегда гонится за совершенством. Поэтому актуальными системами являются те, что дают максимальную точность и имеют наименьшую стоимость.

Abstract. The use of systems for positioning people and material objects is one of the current directions for improving technological and business processes in a wide range of sectors of activity. There are many positioning systems, varied in cost and accuracy, but a person is always chasing perfection. Therefore, the current systems are those that give maximum accuracy and have the lowest cost.

Ключевые слова: Система позиционирования, геолокация, метод позиционирования.

Keywords: Positioning system, geolocation, positioning method.

Использование систем позиционирования людей и материальных объектов – одно из актуальных направлений совершенствования технологических процессов в разнообразных отраслях деятельности.Для различных систем требуется различная точность позиционирования в пространстве и во времени. Сотовым операторам и провайдерам WiFi достаточно знать, что человек находится в их зоне покрытия, чтобы предоставить ему услуги, актуальные именно в этой области. Для охранных структур нужно знать, что человек проник на охраняемый объект или покинул его. Иногда необходимо знать, что живое существо или предмет находится в нужном помещении или наоборот, их там нет. Но во многих областях (в энергетике, промышленности, здравоохранении, науке, охране, телекоммуникациях) требуется определять местонахождение человека или предмета с максимальной точностью: соизмеримой с размерами объекта или меньшей чем объект.

Существуют инерциальные системы позиционирования, они имеют ряд преимуществ перед другими системами такие как:

1. высокую точность (порядка 1-5см),
2. низкую цену,
3. не зависят от внешних факторов,
4. полностью автономны.

Суть инерциальной навигации состоит в том, что при помощи установленных приборов и устройств таких как:

1. акселерометр,
2. гироскоп,
3. магнитометр,
4. программное обеспечение.

Она определяет направление движения, углы поворота, местоположение объекта на котором установлена, пройденный путь и скорость.

Инерциальные системы позиционирования существуют уже долгое время, на данный момент такая система представляет собой печатную плату размером со спичечный коробок, к которой при должном умении можно написать программное обеспечение, необходимое для определенной задачи или цели. По всем этим причинам я решил использовать инерциальную систему. Главная цель была в создании системы которая будет показывать траекторию пути георадара на который её установят. Была приобретена печатная плата 9DofRazor,которая включает в себя 3 датчика:ITG-3200(трехосевой гироскоп), ADXL345(трехосевой акселерометр) и HMC5883L(трехосевой магнитометр).

Рисунок 1. Печатная плата 9DofRazorна георадаре

Для данной печатной платы было адаптированостандартное программное обеспечение, которое дает считывать с неё 9 значений (по 3 значения с каждого из датчиков) исходных данных.

Рисунок 2. Пример работы программного обеспечения

Используя паспортные данные датчиков, например, чувствительность акселерометра (mg/LSB), исходные данные переводятся в ускорение в момент времени. Из теоретических основ инерциальной навигации известно, что ускорение это есть вторая производная отпути. Поэтому, зная ускорение перемещения в момент времени, мы можем узнать пройденный путь:

Для реализации этих вычислений была написана программа в математической среде Mathcad. Покажем на примере работу программы.

Для эксперимента было разлиновано поле размерами 3 на 10 метров. Печатная плата располагалась на георадаре и проводилось движение по заданной траектории.

Рисунок 3. Результат работы алгоритма по значениям полученным из эксперимента

По результатам применения алгоритма видно, что траектория пути имеет минимальные погрешности(в пределах 5см) и совпадает с траекторией движения георадара.