室内导航技术的发展及现状

定位技术从室外走向室内

室内导航技术发展及其现状

目录

定位技术从室外走向室内1

一、为什么需要室内定位1

二、室外定位技术简介2

三、室内定位技术简介3

四、室内无线定位算法5

五、如何实现室内定位导航精准定位5

六、室内导航解决方案6

6.1蓝牙定位技术与算法 (6)

6.2系统结构 (7)

6.3系统流程 (7)

6.4蓝牙三角定位实际项目部署流程 (8)

七、室内定位导航的优势9

八、关于我们9

8.1实际案例视频： (9)

8.2上海微肯网络科技有限公司简介：................................................... 错误！未定义书签。

定位技术从室外走向室内

一、为什么需要室内定位

当您看到这篇文章时，恭喜您，您正在关注目前全世界最新的技术之一室内定位，为何这样说呢？你知道我们一生当中80%的时间是待在室内，但GPS却不能在室内运作。

人们对周遭环境不了解是会有恐惧感的，尤其在室内的封闭空间更加如此。想一想你

曾在地下停车场花了多少时间找路？那种找不到出口出去的感觉是不是很糟？

GPS解决了我们户外迷路的问题，但室内呢？

当然了，室内定位导航是基本功能，室内定位真正吸引人的地方是它让所有在室内发生的事件多了一个空间的维度。想想看，你在看任何事件最会先看什么？这事件在“哪里”发生？“何时”发生的？记录事件发生的“位置”是非常重要的一件事情。

例如：

●大型商场中的商户能够通过室内定位技术获知哪些地方人流量最大，客人们通常

会选择哪些行动路线等，从而更科学地布置柜台或者选择举办促销活动的地点。

●商店希望消费者进店消费时可以主动发送一些促销折扣，可以应用到手机购物、

移动电子商务、个性化广告/优惠信息。用户会希望能够直接获取商店或者所需

产品的位置。其次，室内定位在机场、医院、大型商场、会展中心、大型停车场

都可以有非常广泛的应用，

●另一个福音，家长不用再担心孩子在商场中走失，通过室内定位技术可以实时定

位孩子的位置。

最终回归到人与物、物与人以及人与人的连结，在这当中可想而知，有室内定位才可将这些连结快速结合起来，足以看得出室内定位扮演的关键角色。室内定位的应用其实还不限于这些，这项技术可以影响着你生活的方方面面。多方面的需求推动了室内定位技术的发展。

二、室外定位技术简介

目前常用的室外定位方式有：一种是基于人造卫星的定位，一种是基于移动运营网的基站的定位。

1.卫星定位

卫星定位有四大系统，美国的GPS系统、欧盟的伽利略定位系统（Galileo）、俄罗斯的GLONASS系统和中国的北斗卫星导航定位系统。GPS又称为全球定位系统（Global Positioning SystemGPS）。GPS系统包括三大部分：空间部分—GPS卫星星座；地面控制部分—地面监控系统；用户设备部分—GPS信号接收机。GPS的基本定位原理是：卫星不间断地发送自身的星历参数和时间信息用户接收到这些信息后经过计算求出接收机的三维位置三维方向以及运动速度和时间信息。

2.基站定位

基站定位一般应用于手机用户，手机基站定位服务又叫做移动位置服务LBS，它是通过电信移动运营商的网络（如GSM网）获取移动终端用户的位置信息（经纬度坐标），

在电子地图平台的支持下，为用户提供相应服务的一种增值业务。基站定位则是利用基站对手机的距离的测算来确定手机位置的。大致原理为：移动电话测量不同基站的下行导频信号，得到不同基站下行导频的TOA（Time of Arrival，到达时刻）或TDOA(Time Difference of Arrival，到达时间差)，根据该测量结果并结合基站的坐标，一般采用三角公式估计算法，就能够计算出移动电话的位置。基站定位的精度较低，但是可以在室内定位。

基于室外定位技术比较成熟，大家也比较了解，篇幅有限，不多介绍。

三、室内定位技术简介

上文简单介绍下室外定位技术，室外定位技术成熟、市场机制良好、应用广泛。

然而室内无GPS信号无法进行定位，但人们大部分时间是处在室内，故对室内定位也有强烈的定位需求。室内定位的技术分支多样，下图是各种室内定位方案的对比图：

再来看看各种室内定位方案的不同参数指标对比表，如下表格：

简单介绍下各种室内定位方案：

1、UWB（超宽带）脉冲信号，由多个传感器采用TDOA和AOA定位算法对标签位置进

行分析，多径分辨能力强、精度高，定位精度可达厘米级。但UWB难以实现大范围室内覆盖，且手机不支持UWB，定位成本非常高。

2、RFID的定位，采用刷卡方式，根据阅读器位置对刷卡人员或设备进行区间定位。

主要应用在仓库、工厂、商场广泛使用在货物、商品流转定位上、ETC、办公考勤等，无法进行实时定位，定位精确度低，不具有通信能力，抗干扰能力较差。3、ZigBee室内定位技术通过若干个待定位的盲节点和一个已知位置的参考节点与网

关之间形成组网，每个微小的盲节点之间相互协调通信以实现全部定位。作为一个低功耗和低成本的通信系统，ZigBee的信号传输受多径效应和移动的影响都很大，而且定位精度取决于信道物理品质、信号源密度、环境和算法的准确性，造成定位软件的成本较高，提高空间还很大。ZigBee室内定位已经被很多大型的工厂和车间作为人员在岗管理系统所采用。

4、超声波定位应用案例的代表是Shopkic，在商店内安装超声波信号盒，手机麦克

风检测到声波，从而实现定位，主要用于店铺的签到。超声波在空气中的衰减较大，不适用于大型场合，加上反射测距时受多径效应和非视距传播影响很大，造成需要精确分析计算的底层硬件设施投资，成本太高。

5、惯导由于手机初始姿态的不确定性和手机惯性传感器精度问题，室内定位效果不

佳。现在越来越多的人用自主惯性传感器定位导航进行辅助导航，特别是IOS手机不开放RSSI等接口的情况下。

6、LED定位系统通过往天花板上的LED灯具实现，灯具发出像莫斯电报密码一样的

闪烁信号，再由用户智能手机照相机接收并进行检测，定位精度可以在1米之内。

LED定位需要改造LED灯具，增加芯片，增加成本，红外线只能视距传播，穿透性极差也极易受灯光、烟雾等环境因素影响明显。定位效果有限。比较适用于实

验室对简单物体的轨迹精确定位记录以及室内自走机器人的位置定位。尽管如此，

LED定位是一种很有潜力的室内定位技术。

7、Wi-Fi定位由于Wi-Fi网络的普及，变得非常流行。Wi-Fi定位可以达到米级定位

（1~10米）， Wi-Fi定位技术有两种，一种是通过移动设备和三个无线网络接入

点的无线信号强度，通过差分算法，来比较精准地对人和车辆进行三角定位。另

一种是事先记录巨量的确定位置点的信号强度，通过用新加入的设备的信号强度

对比拥有巨量数据的数据库，来确定位置(“指纹”定位)。但是iOS不支持Wi-Fi

室内定位(Apple把Wi-Fi底层的东西锁住了，开发者无法得知一些Wi-Fi重要讯

息)，无法做到精准定位且响应速度不高。Wi-Fi定位适用于对人或者车的定位导

航，可用于医疗机构、主题公园、工厂、商场等各种需要定位导航的场合。目前

市场上已逐步用ibeacon定位。

8、地磁和计算机视觉定位的产品，目前这两类产品大多用于军事及科学探测，如军

事上的水下导航常用的地磁导航，火星车的导航用到了计算机视觉导航。

四、室内无线定位算法

面对这么多技术解决方案大家可能有点眼花缭乱，总结下室内无线定位算法技术基本上归结于以下几类：

1、近邻法：最简单的方式，直接选定那个信号强度最大的AP的位置，定位结果是热

点位置数据库中存储的当前连接的Wi-Fi热点的位置。

2、三角测量法：通过信号的各种参数得到目标与AP的距离或者角度，用几何方法计

算出位置。包括到达时间法、相对到达时间法、到达角度法、基于信号强度的测

距方法，及其混合算法。

3、指纹法：就是事先把各个位置上的信号特征（各Wi-Fi的信号强度）测量一遍，

存入指纹数据库。定位的时候，将当前的信号特征与指纹库中的进行匹配，从而

确定位置。

从上面的叙述中可以看出，不管是室外定位还是室内定位，定位的基本原理是差不多的，就是在信号的传输上测算你的位置。不管是用时间，角度，衰减，还是别的方面，区别只是不同技术导致不同精度而已。从技术成熟与大规模应用的现实角度考虑，ibeacon蓝牙定位技术成为当前主流、也是未来最具发展潜力的室内定位技术手段之一。

五、如何实现室内定位导航精准定位

实现精确的室内定位导航需要解决哪些问题？

1.室内定位精度实现较难，各种算法各有各缺陷。近邻法定位精度得不到保证；三

角测量法理论上精度较高，但对于普通设备来说，时间、角度这些参数较难获取；

基站覆盖范围大，角度偏一点就会造成很大误差，更何况各种非视距和多径环境

的影响，精度误差大。所以现在手机室内高精度定位大多使用多种算法融合。

2.难点主要还是信号处理的问题:

1）基于交汇的算法对时间，角度很敏感，手机的传感器不一定能达到要求。所

以定位精度不高。

2）指纹匹配技术虽然已经很成熟，但是对Wi-Fi信号的分布，楼层之间的影响。

没有一个系统权威的标准。还处在研究阶段。比如，在不同楼层的定位问题，目

前还没有很好的解决方案。

3.室内定位需要布设信号网，测定信号源位置。这都是需要成本的。成本问题也是

一个难点。Wi-Fi定位成本较低，尤其是在大型商场，但其信号强度容易受到干

扰，不稳定，从而使信号处理难度加大。

六、室内导航解决方案

6.1蓝牙定位技术与算法

iBeacon蓝牙方案采用低功耗的蓝牙传输方式，仅需钮扣电池即可运行，因此省去布电源线的麻烦，此外本身BTLE成本较为低廉，因此大量布建也不会有太高的部署费用。理论上，对于持有集成了蓝牙功能移动终端设备的用户，只要设备的蓝牙功能开启，蓝牙室内定位系统就能够对其进行位置判断。因此很容易推广普及。

蓝牙定位技术---通过测量信号强度进行定位。这是一种短距离低功耗的无线传输技术，在室内安装适当的蓝牙局域网接入点，把网络配置成基于多用户的基础网络连接模式，并保证蓝牙局域网接入点始终是这个微微网(piconet)的主设备，就可以获得用户的位置信息。再加上利用手机内部的惯性传感器如加速度计、陀螺仪、电子罗盘来加强定位的准确度，这种技术称为多种定位算法融合。顾名思义，就是将所有的传感器融合起来，得到一个精确且平滑的定位效果。这个技术可将原本5-10m的定位误差进一步缩小到1-2m。采用该技术作为室内短距离定位时容易发现设备且信号传输不受视距的影响。

蓝牙定位技术主要分为三角定位法和指纹计算法。

三角定位算法是一种常规的定位算法，通过获取相关基站的坐标以及手机到每个基站的距离来计算用户位置。单纯的三角定位算法的准确性是不高的，需要引入

一些其他算法例如高斯滤波、卡尔曼滤波算法来进行补充。

指纹计算法是一种利用余弦定理来计算相似度的方法，此方法并不需要知道每个基站的坐标，但是需要提前对现场进行指纹采集，即记录现场每个点位扫描到的

基站信号数据并存储到专门的指纹库中。而用户使用过程中，将手机扫描到的基

站信号上传到服务器，服务器在指纹库中匹配出和该上传数据最为接近的点位，

作为定位坐标返回给用户。

指纹计算由于前期采集指纹的工作量非常浩大，每隔一段还需更新一遍指纹，而且指纹算法必须采用服务端计算方式，定位延时大。综合比较采用蓝牙三角定位算法，效果优良的。

6.2系统结构

蓝牙定位系统的架构如上图所示，数据库中存储了线下每个蓝牙基站的坐标信息，云服务器主要负责存储地图文件和定位算法。手机开启定位页面之后，从服务器获取地图、定位算法以及相关蓝牙基站的坐标。然后手机每扫描到一组蓝牙基站，通过基站的信号强度算出距离每个基站的距离，并加入蓝牙基站的坐标数据，进行三角定位算法计算，将实时计算的位置在地图上进行呈现。使用手机端而不是服务端来计算位置的优点是：1. 不需要进行数据上传，定位的实时性更加，几乎没有延时；2. 定位过程中不再产生任何流量。

6.3系统流程

蓝牙室内定位系统如下图所示：

6.4蓝牙三角定位实际项目部署流程

1、基站部署过程

基站部署之前要完成地图绘制，通常用作室内定位导航的地图均为矢量地图，这种地图无论怎么缩放都不会影响地图的展现效果。矢量地图本身是带坐标信息的，地图上的每个点相对参考点都有一个相对坐标。

基站部署需要借助部署工具，即一个手机App软件，部署人员使用部署工具从服务器获取矢量地图。部署人员部署基站时，在地图上选择和实际位置对应的点，App会自动从地图中抓取该点位的坐标，加上部署人员记录的基站编号，将数据一并上传到服务器。用户开启应用时，就会从数据库获取到相关基站的坐标数据，方便手机进行定位计算

2、手机定位过程

手机定位过程：用户打开应用开启蓝牙扫描后，会获取周围蓝牙基站的ID和信号强度等数据，根据信号强度和高频信号的衰减公式可以计算出手机到周围每个基站的距离。但是由于蓝牙是2.4G HZ高频信号，信号本身的稳定性很差，再加上室内环境的各种反射和折射，所以单次的信号强度是不能直接拿来使用的，否则会产生巨大的误差，所以必须引入相应的滤波和加权算法，来尽量减少信号噪音的干扰。

滤波算法可以采用简单的高斯滤波法，将不符合要求的信号数据直接过滤掉，剩余的有效数据按照时间先后顺序进入数据列表，并采用先进先出的队列数据刷新方式。在设定的队列长度范围内，时间尺度上越近的数据获得越高的权重。同时采用多角定位算法，并不局限于使用三角定位。

这样带来的优势是：

●由于进行了数据平滑，定位点不会因为信号突变而发生大范围飘动；

●由于采用了多角定位，当少数蓝牙基站发生信号跳变时，有其他基站的信号数据来做

中和；

更近时间尺度的数据带有更高权重，可以在一定程度上保证定位的实时性。

七、室内定位导航的优势

从技术层面来说，微信H5室内导航的八大优势：

1.技术方案成熟，实际落地案例多。世博园，长泰广场，成都太古里，上海一妇婴等十几个商场和医院的实际场景部署。

2.定位精度高，达到2-3米。

3.响应速度快 1秒刷新一次，实时导航平滑。

4.目前为止，国内唯一可落地的微信H5导航方案公司，不需要安装APP。当然也支持多平台多入口，支持iOS 和Android设备，支持APP、微信、摇一摇。

5. 接口丰富，可对接各种系统，包括停车场，商场会员等。

6.配套工具丰富，部署设备简单易操作。包括配置工具、巡检工具、系统升级。

7.寿命长，设备支持长达4年以上续航。

8.可同时支持丰富的营销功能和基于LBS的游戏等。

八、关于我们

8.1实际案例视频：

1、世博源导航视址：https://www.docsj.com/doc/799044254.html,/v_show/id_XMTU5MDg0NTUzMg==.html

2、长泰导航视频址：https://www.docsj.com/doc/799044254.html,/v_show/id_XMTU5MDg0NjAyOA==.html

移动通信技术1G~4G发展史

第1章移动通信现状问题与基本解决方法 1.1移动通信1G—4G简述 现在，人们普遍认为1897年是人类移动通信的元年。这一年意大利人.马可尼在相距18海里的固定站与拖船之间完成了一项无线电通信实验，实现了在英吉利海峡行驶的船只之间保持持续的通信，从而标志着移动通信的诞生，也由此揭开了世界移动通信辉煌发展的序幕错误!未找到引用源。错误!未找到引用源。错误!未找到引用源。。 现代意义上的移动通信系统起源于20世纪20年代，距今已有90余年的历史。本文主要简述移动通信技术从1G到4G的发展。移动通信大发展的原因，除了用户需求的迅猛增加这一主要推动力外，还有技术进展所提供的条件，如微电子技术的发展、移动通信小区制的形成、大规模集成电路的发展、计算机技术的发展、通信网络技术的发展、通信调制编码技术的发展等。1.1.1第一代移动通信系统（1G） 20世纪70年代中期至80年代中期是第一代蜂窝网络移动通信系统发展阶段。第一代蜂窝网络移动通信系统（1G）是基于模拟传输的，其特点是业务量小、质量差、交全性差、没有加密和速度低。1G主要基于蜂窝结构组网，直接使用模拟语音调制技术，传输速率约s错误!未找到引用源。。 1978年底，美国贝尔实验室成功研制了先进移动电话系统（Advanced Mobile Phone System, AMPS），建成了蜂窝状移动通信网，这是第一种真正意义上的具有随时随地通信的大容量的蜂窝状移动通信系统。蜂窝状移动通信系统是基于带宽或干扰受限，它通过小区分裂，有效地控制干扰，在相隔一定距离的基站，重复使用相同的频率，从而实现频率复用，大大提高了频谱的利用率，有效地提高了系统的容量错误!未找到引用源。错误!未找到引用源。错误!未找到引用源。。

信息技术的发展历程

信息技术发展史： 第一次信息技术革命是语言的使用。发生在距今约35 000年～50 000年前。 语言的使用——从猿进化到人的重要标志 类人猿是一咱类似于人类的猿类，经过千百万年的劳动过程，演变、进化、发展成为现代人，与此同时语言也随着劳动产生。祖国各地存在着许多语言。如：海南话与闽南话有类似，在北宋时期，福建一部人移民到海南，经过几十代人后，福建话逐渐演变成不语言体系，闽南话、海南话、客家话等。 第二次信息技术革命是文字的创造。大约在公元前3500年出现了文字 文字的创造——这是信息第一次打破时间、空间的限制 陶器上的符号：原始社会母系氏族繁荣时期（河姆渡和半坡原始居民） 甲骨文：记载商朝的社会生产状况和阶级关系，文字可考的历史从商朝开始 金文（也叫铜器铭文）：商周一些青铜器，常铸刻在钟或鼎上，又叫“钟鼎文” 第三次信息技术的革命是印刷的发明。大约在公元1040年，我国开始使用活字印刷技术(欧洲人1451年开始使用印刷技术)。 印刷术的发明 汉朝以前使用竹木简或帛做书材料，直到东汉（公元105年）蔡伦改进造纸术，这种纸叫“蔡候纸”。从后唐到后周，封建政府雕版刊印了儒家经书，这是我国官府大规模印书的开始，印刷中心：成都、开封、临安、福建阳。 北宋平民毕发明活字印刷，比欧洲早400年 第四次信息革命是电报、电话、广播和电视的发明和普及应用。 世纪中叶以后，随着电报、电话的发明，电磁波的发现，人类通信领域产生了根本性的变革，实现了金属导线上的电脉冲来传递信息以及通过电磁波来进行无线通信。 1837年美国人莫尔斯研制了世界上第一台有线电报机。电报机利用电磁感应原理(有电流通过，电磁体有磁性，无电流通过，电磁体无磁性)，使电磁体上连着的笔发生转动，从而在纸带上画出点、线符号。这些符号的适当组合(称为莫尔斯电码)，可以表示全部字母，于是文字就可以经电线传送出去了。1844年5月24日，他在国会大厦联邦最高法院议会厅作了“用导线传递消息”的公开表演，接通电报机，用一连串点、划构成的“莫尔斯”码发出了人类历史上第一份电报：“上帝创造了何等的奇迹！”实现了长途电报通信，该份电报从美国国会大厦传送到了40英里外的巴尔的摩城。 1864年英国著名物理学家麦克斯韦发表了一篇论文(《电与磁》)，预言了电磁波的存在，说明了电磁波与光具有相同的性质，都是以光速传播的。 1875年，苏格兰青年亚历山大.贝尔发明了世界上第一台电话机，1878年在相距300千米的波世顿和纽约之间进行了首次长途电话实验获得成功。 电磁波的发现产生了巨大影响，实现了信息的无线电传播，其他的无线电技术也如雨后春笋般的涌现：1920年美国无线电专家康拉德在匹兹堡建立了世界上第一家商业无线电广播电台，从此广播事业在世界各地蓬勃发展，收音机成为人们了解时事新闻的方便途径。1933年，法国人克拉维尔建立了英法之间的第一条商用微波无线电线路，推动了无线电技术的进一步发展。 1876年3月10日，美国人贝尔用自制的电话同他的助手通了话。 1895年俄国人波波夫和意大利人马可尼分别成功地进行了无线电通信实验。 1894年电影问世。1925年英国首次播映电视。 静电复印机、磁性录音机、雷达、激光器都是信息技术史上的重要发明。 第五次信息技术革命是始于20世纪60年代，其标志是电子计算机的普及应用及计算机与现代通信技术的有机结合。 随着电子技术的高速发展，军制、科研、迫切需要解决的计算工具也大大得到改进，1946年由美国宾夕法尼亚大学研制的第一台电子计算机诞生了。 1946~1958年第一代电子计算机 1958~1964年第二代晶体管电子计算机 1964~1970年第三代集成电路计算机 1971~20世纪80年代第四代大规模集成电路计算机 至今正丰研究第五代智能化计算机

近代以来世界的科学发展历程.doc

近代以来世界的科学发展历程 考点提示 近代科学技术 （1）经典力学、相对论、量子论 （2）进化论 （3）蒸汽机的发明和电气技术的应用 知识清单 知识梳理 一、物理学的重大进展 （一）近代自然科学产生的背景 经济基础——资本主义经济发展，生产经验的积累。 思想准备——文艺复兴、宗教改革、启蒙运动解放了思想。 个人因素——科学家具有科学精神。 （二）经典力学 1、伽利略——意大利文艺复兴后期伟大的天文学家、物理学家。 （1）主张：为了解自然界，必须进行系统地观察和实验。 （2）通过实验证实，外力并不是维持运动状态的原因，只是改变运动状态的原因。 （3）通过实验，发现了自由落体定律等物理学定律，大大改变了古希腊哲学家亚里士多德以来有关运动的观念。 （4）开创了以实验事实为依据并具有严密逻辑体系的近代科学，为牛顿经典力学的创立和发展奠定了基础，被誉为近代科学之父。 2、牛顿——17世纪英格兰伟大的物理学家、数学家、天文学家、自然哲学家。 （1）牛顿在其经典著作《自然哲学的数学原理》一书中，提出了物体运动三大定律和万有引力定律。把地球上的物体运动和天体运动概括到同一理论之中，形成了一个以实验为基础、以数学为表达形式的牛顿力学体系，即经典力学体系。 （2）牛顿经典力学体系对解释和预见物理现象，具有决定性意义。海王星的发现是证明牛顿力学和万有引力定律有效性的最成功的范例。 （3）数学方面，牛顿是微积分的发明者之一。另外牛顿还发现了太阳光的光谱，发明了反射式望远镜等。 （三）相对论的创立： 1、背景：19世纪，随着物理学研究的进展，经典力学无法解释研究中遇到的新问题。20 世纪初，德国物理学家爱因斯坦提出相对论。 2、内容：包括狭义相对论和广义相对论。 狭义相对论——物体运动时，质量随着物体运动速度增大而增加，同时空间和时间也会随着物体运动速度的变化而变化，即会发生尺缩效应和钟慢效应。

基于扫码的增强现实技术室内定位导航方法与制作流程

本技术提供一种基于扫码的增强现实技术室内定位导航方法，包括：构建导航数据模型；制作标识码，使其携带的目的地信息包括目的地坐标，携带的起点信息包括所在地的位置坐标；在移动终端上的导航客户端中载入导航数据模型；移动终端上的摄像头扫描具有目的地名称的标识码后将其位置信息后传至服务器；服务器根据位置坐标在导航数据模型中的位置，生成增强现实图完成定位；服务器分别以目的地坐标和位置坐标为导航终点和导航起点来计算导航路线，移动终端上的摄像头开启，实时地拍摄实景图并将其传至服务器，服务器将实景图和导航数据模型合成为导航实景图实现导航。有益效果：输入方式更方便、代入感 更强和体验更好。

权利要求书 1.一种基于扫码的增强现实技术室内定位导航方法，其特征在于，包括如下步骤： 步骤1：采集室内结构信息，绘制室内地图，并以此构建AR导航数据模型，将所述AR导航数据模型存储于服务器； 步骤2：制作标识码，在室内布设所述标识码，所述标识码均携带有目的地信息和起点信息，所述目的地信息包括目的地名称和目的地坐标，所述起点信息包括所述标识码的位置坐标和所述标识码所在地的位置名称，将所述标识码的目的地信息与其起点信息绑定后存储于所述服务器； 步骤3：安装于移动终端的导航客户端与所述服务器通信连接，在导航客户端载入所述AR导航数据模型； 步骤4：使用移动终端上的摄像头扫描具有所述目的地名称的所述标识码，所述导航客户端识别所述标识码的目的地信息和起点信息，并将所述目的地信息和起点信息传至所述服务器； 步骤5：所述服务器接收所述起点信息后，将所述位置坐标与所述AR导航数据模型匹配，使所述位置坐标代表的地点显现在所述AR导航数据模型中相应的位置处，从而生成增强现实图，然后所述服务器将所述增强现实图传送至所述移动终端上的显示器上显示出来，完成定位； 步骤6：所述服务器接收所述目的地信息和起点信息后，所述服务器以所述目的地坐标为导航终点，以所述位置坐标为导航起点，计算导航路线，同时所述移动终端上的所述摄像头开启，通过所述摄像头实时地拍摄用户所在地的实景图并将该实景图传至所述服务器，所述服务器将所述实景图和所述AR导航数据模型中的场景数据进行比对和匹配而实时追踪用户的实时位置，用户移动时，所述服务器以所述实时位置作为导航起点而实时计算和规划导航路线，且所述服务器将所述实景图和所述AR导航数据模型进行视频合成而生成AR导航实景

导航系统发展趋势

船用导航产品技术发展趋势 1概述 船用导航技术很多，主要由磁导航、卫星导航、无线电导航、雷达导航、惯性导航和天体导航。我公司主要涉及磁导航和惯性导航，磁导航发展较早，主要产品为磁罗经，惯性导航产品同样有着辉煌的历史，是国内最早一批开始惯性导航产品的企业。 磁罗经因其连续工作时间长、自主性强、可靠性强和经济性好等显著地优点，始终是为各类舰艇与传播提供航向和观测物标方位等数据所必备的导航仪器。尽管近年来陀螺罗经、GPS定位设备、船用雷达的技术与精度有了飞跃式发展，但依然不可以取代磁罗经在舰艇上的使用地位。惯性导航设备可以为载体提供航向、位置、姿态、速度等基本物理信息，是信息化装备中最核心的传感设备之一。惯性导航设备仅需要敏感地球自转而不需要借助外界任何的光、电、磁信息的机理决定了它的完全自主的特点，是复杂战场环境中保底的导航手段。惯性导航技术是最重要的军用技术之一，可以毫不夸张的说，惯性导航的发展水平直接影响了一个国家的武器装备的先进性。惯性导航产业起步于军用，目前仍主要应用于军用领域。不过随着随着成本的降低和需求的增长，其范围已由原来的舰艇、飞机、航天宇航、制导武器、战车等军用或军民两用领域，扩展到大地测量、资源勘测、地球物理测量、海洋探测、铁路、隧道等民用领域，甚至在机器人、摄像机、儿童玩具中也被广泛应用。 2国外发展现状 2.1磁罗经 磁罗经是利用地磁场对磁针具有吸引力的现象而制成的一种航海指向仪器，地磁场是一种天然的矢量场，由地球自身的物理特性所产生，其方向和强度几乎不随时间、天气等的影响。因此，与其它导航方式相比，地磁导航是一种极为稳定，误差不累加（陀螺），不依赖于外界数据交互（GPS）的自主导航方式。虽然历史悠久，直到今日仍然被广泛的用于各类导航领域。并且是IMO（国际海事组织）强制装船的设备。过去，由于弱磁测量技术的限制，一直采用机械式磁罗经，与其他导航技术相比，地磁导航技术并未有真正的突破和发展。Sperry Marine 作为国外老牌导航产品厂商，生产的磁罗经目前依然在销售，其航向精度标称值优于0.5°。

光纤通信技术发展历程、特点及现状

光纤通信技术发展历程、特点及现状

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学号：20085044013 本科学年论文 学院物理电子工程学院 专业电子科学与技术 年级2008级 姓名王震 论文题目光纤通信技术发展历程、特点及现状 指导教师张新伟职称讲师 成绩

2012年1月10日 目录 摘要 (1) Abstract (1) 绪论 (1) 1光纤通信发展历程 (1) 1.1 世界光纤通信发展史 (1) 1.2 中国光纤通信发展史 (2) 2 光纤通信技术的特点 (3) 2.1 频带极宽，通信容量大 (3) 2.2 损耗低，中继距离长 (3) 2.3 抗电磁干扰能力强 (3) 2.4 无串音干扰，保密性好 (3) 3 不断发展的光纤通信技术 (3) 3.1 SDH系统 (3) 3.2 不断增加的信道容量 (3) 3.3 光纤传输距离 (4) 3.4 向城域网发展 (4) 3.5 互联网发展需求与下一代全光网络发展趋势 (4) 4 结束语 (4) 参考文献 (4)

光纤通信技术发展历程、特点及现状 摘要：光纤通信是利用光作为信息载体、以光纤作为传输的通信方式。光纤通信是以其传输频带宽、通信容量大、中继距离长、损耗低特点，并具有抗电磁干扰能力强，保密性好的优势，光纤通信不仅可以应用在通信的主干线路中，还可以应用在电力通信控制系统中，进行工业监测、控制，而且在军事领域的用途也越来越为广泛。光纤通信技术正朝着超大容量、超长距离传输和交换、全光网络方向发展。 关键词：光纤通信；发展历程；特点；发展现状 绪论 光纤通信技术已成为现代通信的主要通信方式，在现代信息网中起着非常重要的作用，随着信息技术的发展，大容量光纤通信网络的建设，光电子技术将起到越来越重要的作用。光电子技术将继微电子技术之后再次推动人类科学技术的革命。有专家预测，21世纪将是“光子世纪”，十年内，光子产业可能会全面取代传统电子工业，成为本世纪最大的产业。光纤通信又进入了一个蓬勃发展的新时期，而这一次发展将涉及信息产业的各个领域，其范围更广，技术更新，难度更大，动力更强，无疑将对21世纪信息产业的发展和社会进步产生巨大影响。 1 光纤通信发展历程 1.1 世界光纤通信发展史 光纤的发明，引起了通信技术的一场革命，是构成21世纪即将到来的信息社会的一大要素。 1966年出生在中国上海的英籍华人高锟，发表论文《光频介质纤维表面波导》，提出用石英玻璃纤维（光纤）传送光信号来进行通信，可实现长距离、大容量通信。于1970年损失为20db/km的光纤研制出来了。据说康宁公司花费3000万美元，得到30米光纤样品，认为非常值得。这一突破，引起整个通信界的震动，世界发达国家开始投入巨大力量研究光纤通信。1976年，美国贝尔实验室在亚特

中国科技发展历程

中国科技发展历程 古代中国——科学技术成就辉煌 中华民族的科技活动有着悠久的历史，曾经为人类发展作出过巨大的贡献，并且在16世纪中期以前一直处于世界科技舞台的中心。早在距今3300多年以前的甲骨文中就有有关日食的记载。距今2500年以前的战国时期问世的《考工记》准确地记载了六种不同成份的铜锡合金及其不同用途。公元1世纪初期的西汉时期，中国人发明了造纸术，公元105年左右中国科学家蔡伦又改进和提高了造纸技术，从而使造纸技术在中国迅速推广开来。公元3世纪左右，中国人发明了瓷器，这一技术在11世纪传到波斯，由那里经阿拉伯于1470年左右传到意大利以及整个欧洲。到唐朝，中国科学家发明了火药，并在公元9世纪首次将其用于战争之中。在11世纪中期的宋朝，中国科学家发明的指南针和活字印刷技术得到了广泛的应用。15世纪中期，中国医学家时珍所著的《本草纲目》成为中国古代医学发展的集大成者。到此时为止，中国古代科学的发展达到了顶峰时期，四大发明已经先后登上了历史舞台。著名英国科学家约瑟博士认为，中国“在3世纪到13世纪之间保持一个西方所望尘莫及的科学知识水平”，现代西方世界所应用的许多发明都来自中国，中国是一个发明的国度。 由于从明代14世纪60年代末始以来，中国对外长期实行“闭关锁国”政策，影响了近代科学技术在中国的传播和发展，并使之处于相对停滞状态。 与此同时，欧洲成为现代科学的发源地，生产力突飞猛进，科学技

术获得迅速进展。中国逐渐拉大了与世界先进国家的距离。 近现代中国——科技发展历经曲折 在近代历史上，积贫积弱的中国不仅在科技发展上乏善可，而且自1840年鸦片战争以后还逐步沦为半殖民地半封建的国家。一个有着光辉灿烂历史的文明古国就这样退出了世界科技舞台。 19世纪中叶，一批向西方寻求救国真理的中国先行者，倡导科学救国、教育救国，主学习西方的先进科学技术。 于是中国开始有了出国求学者。1847年，来自香山南屏镇的容闳来到美国，3年后，他考入耶鲁大学。1854年，他又以优异的成绩从这所大学毕业，成为历史上毕业于美国大学的第一位中国人。1872年至1875年，清朝政府先后派出四批共120名青少年到美国留学。1905年，中国废除了科举制度，清政府举行了第一次归国留学生考试。这些归国人员为引进西方的先进科学技术发挥了一定的作用。 1911年10月10日，在武昌爆发了辛亥革命。在革命先行者领导下，终于推翻了延续两千多年的封建专制帝制，中国走向。 是近代中国主科学救国的先驱。但是，20世纪前叶的中国，动荡不安，科学技术事业发展的物质条件极差，所以发展依然很缓慢。 第一次世界大战结束后，为反对“巴黎和会”上帝国主义列强强加给中国的不平等条约，1919年5月4日，中国爆发了伟大的爱国救亡运动，即“五四运动”。“五四运动”提倡与科学，为中国近代科学的诞生扫清了道路。当时的留美学生元任、任鸿隽、铨、胡适等在美国发起组织了中国科

现代通信技术的历史

现代通信技术的历史 所谓通信，最简单的理解，也是最基本的理解，就是人与人沟通的方法。无论是现在的电话，还是网络，解决的最基本的问题，实际还是人与人的沟通。现代通信技术，就是随着科技的不断发展，如何采用最新的技术来不断优化通信的各种方式，让人与人的沟通变得更为便捷，有效。这是一门系统的学科，目前炙手可热的3G就是其中的重要课题。 通信技术和通信产业20世纪80年代以来发展最快的领域之一。不论是在国际还是在国内都是如此。这是人类进入信息社会的重要标志之一。 通信就是互通信息。从这个意义上来说，通信在远古的时代就已存在。人之间的对话是通信，用手势表达情绪也可算是通信。以后用烽火传递战事情况是通信，快马与驿站传送文件当然也可是通信。现代的通信一般是指电信，国际上称为远程通信。 纵观同新的发展分为以下三个阶段：第一阶段是语言和文字通信阶段。在这一阶段，通信方式简单，内容单一。第二阶段是电通信阶段。1937年，莫尔斯发明电报机，并设计莫尔斯电报码。1876年，贝尔发明电话机。这样，利用电磁波不仅可以传输文字，还可以传输语音，由此大大加快了通信的发展进程。1895年，马可尼发明无线电设备，从而开创了无线电通信发展的道路。第三阶段是电子信息通信阶段。从总体上看，通信技术实际上就是通信系统和通信网的技术。通信系统是指点对点通所需的全部设施，而通信网是由许多通信系统组成的多点之间能相互通信的全部设施。 而现代的主要通信技术有数字通信技术，程控交换技术，信息传输技术，通信网络技术，数据通信与数据网，ISDN与ATM技术，宽带IP技术，接入网与接入技术。 数字通信即传输数字信号的通信，，是通过信源发出的模拟信号经过数字终端的心愿编码成为数字信号，终端发出的数字信号，经过信道编码变成适合与信道传输的数字信号，然后由调制解调器把信号调制到系统所使用的数字信道上，在传输到对段，经过相反的变换最终传送到信宿。数字通信以其抗干扰能力强，便于存储，处理和交换等特点，已经成为现代通信网中的最主要的通信技术基础，广泛应用于现代通信网的各种通信系统。 程控交换技术即是指人们用专门的电子计算机根据需要把预先编好的程序存入计算机后完成通信中的各种交换。程控交换最初是由电话交换技术发展而来，由当初电话交换的人工转接，自动转接和电子转接发展到现在的程控转接技术，到后来，由于通信业务范围的不断扩大，交换的技术已经不仅仅用于电话交换，还能实现传真，数据，图像通信等交换。程控数字交换机处理速度快，体积小，容量大，灵活性强，服务功能多，便于改变交换机功能，便于建设智能网，向用户提供更多，更方便的电话服务。随着电信业务从以话音为主向以数据为主转移，交换技术也相应地从传统的电路交换技术逐步转向给予分株的数据交换和宽带交换，以及适应下一代网络基于IP的业务综合特点的软交换方向发展。 信息传输技术主要包括光纤通信，数字微波通信，卫星通信，移动通信以及图像通信。 光纤是以光波为载频，以光导纤维为传输介质的一种通信方式，其主要特点是频带宽，比常用微波频率高104~105倍；损耗低，中继距离长；具有抗电磁干扰能力；线经细，重量轻；还有耐腐蚀，不怕高温等优点。 数字微波中继通信是指利用波长为1m~1mm范围内的电磁波通过中继站传输信号的一种通信方式。其主要特点为信号可以"再生"；便于数字程控交换机的连接；便于采用大规模集成电路；保密性好；数字微波系统占用频带较宽等的优点，因此，虽然数字微波通信只有二十多年的历史，却与光纤通信，卫星通信一起被国际公认为最有发展前途的三大传输手段。 卫星通信简单而言就是地球上的无线电通信展之间利用人在地球卫星作中继站而进行的通信。其主要特点是：通信距离远，而投资费用和通信距离无关；工作频带宽，通信容量大，适用于多种业务的传输；通信线路稳定可靠；通信质量高等优点。

信息技术与课程整合十年发展历程概览

信息技术与课程整合十年发展历程概览

信息技术与课程整合十年发展历程概览 从2000年至今,我国基础教育信息化取得了一系列成就与长足发展,具体表现在“校校通”工程、农村中小学现代远程教育工程、“班班通”工程、国家贫困地区义务教育工程等大规模项目和工程的实施;硬件设施建设日渐完备、软件资源建设日益丰富、信息技术与课程整合认识备受重视等信息技术与课程整合环境的建设与完善;教师教育技术培训、教师技能大赛、信息技术与课程整合优质课大赛、现代教育发展论坛等促进信息技术与课程整合内涵发展及理论提升 的相关活动举办;教师应用信息技术的意识提高、教师应用信息技术能力加强、学生信息素养提升等效果日益明显。 ●发展历程 概览十年来的发展,我们将信息技术与课程整合的发展分为四个阶段。 1.多媒体的到来 我国在上世纪90年代就开始了信息技术与课程整合的研究,到2000年也积累了很多经验。但是这段时间的发展也存在明显的不足和问题,没有形成良好的信息技术与课程整合氛围,一些学校和地区仅仅停留在视听教学的硬件本位时代;缺乏信息技术与课程整合的理论及方法指导,教师应用信

学生而言,多媒体教学中应用了图片、动画、影音、视频等素材,更能激发他们的学习兴趣,增加了学习的趣味性,也使得呆板的内容变得丰富多彩而容易理解和领会。 2.网络资源库的建设 多媒体的到来阶段对于那些从未接触过信息技术的教师而言,是很大的进步,但是在应用过程中教师们也逐渐发现:他们能够获得的资源多是针对某一知识或者具体章节的演示课件或素材,往往无法根据需要对其内容进行修改。他们渴望能够根据个人能力及学生特征选择适合的资源,然而当时的资源建设极大地滞后于教学需求,虽然已经涌现了很多致力于资源建设的公司和企业,但是由于缺少教学理念指导,并非所有资源都是有价值的,甚至很难在其中查找真正需要的资源。 这种情况随着“校校通”工程的深入而日益凸显,阻碍了信息技术与课程整合的有效开展,因此,资源建设和资源库建设受到了教育信息化界越来越多的关注和重视,取得了快速的发展。初期,大多数人都在关注网络资源库快速建设,同时,一些专家学者以发展的眼光关注网络资源库的内涵发展,对其定位、分类、标准、功能等层面进行了深入思考。我国的网络资源库建设也逐渐关注资源的规范和标准。因此,可以将资源建设的发展历程归纳为资源建设和资源平台建设两个

室内定位技术汇总教学内容

室内定位技术调研 随着数据业务和多媒体业务的快速增加，人们对定位与导航的需求日益增大，尤其在复杂的室内环境，如机场大厅、展厅、仓库、超市、图书馆、地下停车场、矿井等环境中，常常需要确定移动终端或其持有者、设施与物品在室内的位置信息。但是受定位时间、定位精度以及复杂室内环境等条件的限制，GPS和北斗导航定位系统在室内都很难定位，原因是定位系统星座发射的微波信号过于微弱，并且频率很高，即要沿着直线传播，且难以穿过墙壁，所以在室内就收不到信号了。只有在室外，天空中没有什么阻挡时可以接受。 图1 室内定位的方式 因此，专家学者提出了许多室内定位技术解决方案，如A-GPS定位技术、超声波定位技术、蓝牙技术、红外线技术、射频识别技术、超宽带技术、无线局域网络、光跟踪定位技术，以及图像分析、信标定位、计算机视觉定位技术等等。这些室内定位技术从总体上可归纳为几类，即GNSS技术（如伪卫星等），无线定位技术（无线通信信号、射频无线标签、超声波、光跟踪、无线传感器定位技

术等），其它定位技术（计算机视觉、航位推算等），以及GNSS和无线定位组合的定位技术（A-GPS或A-GNSS）。除了以上提及的定位技术，还有基于计算机视觉、光跟踪定位、基于图像分析、磁场以及信标定位等。此外，还有基于图像分析的定位技术、信标定位、三角定位等。目前很多技术还处于研究试验阶段，如基于磁场压力感应进行定位的技术。如图1所示，能够满足米级定位精度的定位技术，从规模上推广角度来看由易到难，依次为 Wi-Fi、LED、RFID、ZiBee、超声波、蓝牙、计算机视觉、激光、超宽带等。实现室内定位技术上可以采取以下一种或多种混合：北斗定位、基站定位、wifi定位、IP定位、RFID/二维码等标签识别定位、蓝牙定位、声波定位、场景识别定位. Wi-Fi定位 Wi-Fi定位相比于北斗、GPS、基站定位方式的优势在于室内定位精度高。由于Wi-Fi热点廉价、布设容易，很容易通过增加Wi-Fi热点来提高室内定位精度。若用于LBS，Wi-Fi定位可作为一定室内区域（如博物馆内部、校园内各建筑内部）的定位手段，而在室外仍用北斗定位等方式。当前比较流行的Wi-Fi 定位是无线局域网络系列标准之IEEE802.11的一种定位解决方案。该系统采用经验测试和信号传播模型相结合的方式，易于安装，需要很少基站，能采用相同的底层无线网络结构，系统总精度高。Wi-Fi绘图的精确度大约在1米至20米的范围内，总体而言，它比蜂窝网络三角测量定位方法更精确。但是，如果定位的测算仅仅依赖于哪个Wi-Fi的接入点最近，而不是依赖于合成的信号强度图，那么在楼层定位上很容易出错。目前，它应用于小范围的室内定位，成本较低。但无论是用于室内还是室外定位，Wi-Fi收发器都只能覆盖半径90米以内的区域，而且很容易受到其他信号的干扰，从而影响其精度，定位器的能耗也较高。利用 Wi-Fi 可以覆盖一个十万平米的商场,费用几十万元，在这个商场中不仅可以做到米级的定位，还可以满足上网需求（在商场中用户的需求中，上网的需求远远大于室内定位导航的需求）。Wi-Fi 定位并不是不能做亚米级乃至分米级的定位，英国的研究机构就用 Wi-Fi 技术来探测墙后恐怖分子的肢体活动，当然这个成本目前也不是大众消费市场所能负担的。Wi-Fi需要60～140m配置基站继续覆盖。

室内导航技术的发展及现状

室内导航技术的发展及 现状 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】

定位技术从室外走向室内 室内导航技术发展及其现状 目录 定位技术从室外走向室内 一、为什么需要室内定位 二、室外定位技术简介 三、室内定位技术简介 四、室内无线定位算法 五、如何实现室内定位导航精准定位 六、室内导航解决方案 蓝牙定位技术与算法 ........................................ 系统结构 .................................................. 系统流程 .................................................. 蓝牙三角定位实际项目部署流程 .............................. 七、室内定位导航的优势 八、关于我们 实际案例视频：............................................ 上海微肯网络科技有限公司简介：............................ 定位技术从室外走向室内 一、为什么需要室内定位 当您看到这篇文章时，恭喜您，您正在关注目前全世界最新的技术之一室内定位，为何这样说呢你知道我们一生当中80%的时间是待在室内，但 GPS却不能在室内运作。 人们对周遭环境不了解是会有恐惧感的，尤其在室内的封闭空间更加如此。想一想你曾在地下停车场花了多少时间找路那种找不到出口出去的感觉是不是很糟

GPS解决了我们户外迷路的问题，但室内呢 当然了，室内定位导航是基本功能，室内定位真正吸引人的地方是它让所有在室内发生的事件多了一个空间的维度。想想看，你在看任何事件最会先看什么这事件在“哪里”发生“何时”发生的记录事件发生的“位置”是非常重要的一件事情。 例如： 大型商场中的商户能够通过室内定位技术获知哪些地方人流量最大，客人 们通常会选择哪些行动路线等，从而更科学地布置柜台或者选择举办促 销活动的地点。 商店希望消费者进店消费时可以主动发送一些促销折扣，可以应用到手机 购物、移动电子商务、个性化广告/优惠信息。用户会希望能够直接获取 商店或者所需产品的位置。其次，室内定位在机场、医院、大型商场、 会展中心、大型停车场都可以有非常广泛的应用， 另一个福音，家长不用再担心孩子在商场中走失，通过室内定位技术可以 实时定位孩子的位置。 最终回归到人与物、物与人以及人与人的连结，在这当中可想而知，有室内定位才可将这些连结快速结合起来，足以看得出室内定位扮演的关键角色。室内定位的应用其实还不限于这些，这项技术可以影响着你生活的方方面面。多方面的需求推动了室内定位技术的发展。 二、室外定位技术简介 目前常用的室外定位方式有：一种是基于人造卫星的定位，一种是基于移动运营网的基站的定位。 1.卫星定位 卫星定位有四大系统，美国的GPS系统、欧盟的伽利略定位系统（Galileo）、俄罗斯的GLONASS系统和中国的北斗卫星导航定位系统。GPS 又称为全球定位系统（Global Positioning SystemGPS）。GPS系统包括三大部分：空间部分—GPS卫星星座；地面控制部分—地面监控系统；用户设备部分—GPS信号接收机。GPS的基本定位原理是：卫星不间断地发送自身的星历参数和时间信息用户接收到这些信息后经过计算求出接收机的三维位置三维方向以及运动速度和时间信息。 2.基站定位

民航导航技术的发展现状及发展趋势

民航导航技术的发展现状及发展趋势 引言 导航是一种为运载体航行时提供连续、安全和可靠服务的技术。航空和航海的需求是导航技术发展的主要推动力。尤其是航空技术，由于飞机在空中必须保持较快的运动速度，留空时间有限，事故后果严重，对导航提出了更高的要求;同时飞机所能容纳的载荷与体积较小，使导航设备的选择受到较大的限制。对于航空运输系统来讲，导航的基本作用就是引导飞机安全准确地沿选定路线、准时到达目的地。 自无线电导航技术的广泛应用以来，导航已从通过观测地形地物、天体的运动以及灯光电磁现象，改变为主要依赖电磁波的传播特性来实现，部分摆脱了天气、季节、能见度和环境的制约，以及精度十分低下的状况。飞机在云海茫茫的天上，能随时掌握自己的位置，大大降低了飞行安全风险。导航已成为民航完全可以依赖的技术手段，促进了世界民航事业的发展。 20年代70世纪发展起来的信息技术使导航技术呈现了新面貌。卫星导航(GPS和GLONASS)以及其增强系统和组合系统，已经能够方便、廉价地为全球任何地方、全天候提供较高精度和连续的位置、

速度、航姿和时间等导航信息，成为支持未来航空运输发展的又一股强大动力。 1民航导航技术的现状 1.1支持航路的导航技术 1.1.1惯性导航系统 从20世纪20年代末开始，虽然陆基无线电导航逐渐成为航空的主要导航手段，但由于需要地面系统或设施的支持，无法实现自主定位和导航，限制了航空的发展。首先，军事上对导航系统提出了生存能力、抗干扰、反利用和抗欺骗的需求，具有自主导航能力的惯性导航系统(INS)于60年代在航空领域投入使用。但民用飞机采用INS 的主要原因是由于INS提供的导航信息连续性好，导航参数短期精度高，更新速率高(可达50～1000Hz)。 20世纪70年代后，由于数字计算机的使用和宽体飞机的发展，INS也开始了大发展阶段。由于INS具有许多陆基导航系统不具备的优点，尤其是可以产生包括飞机三维位置、三维速度与航向姿态等大量有用信息，在民航中得到了应用，是民航飞机的基本导航系统。当然它自生的垂直定位功能不好误差是发散的，不能单独使用，在现代

科学技术发展史论文

成都理大学 科学技术史论文题目：世界科技发展史回顾与未来科技发展展望 彭静 201206020228 核自学院 指导老师：周世祥

世界科技发展史回顾与未来科技发展展望 科学技术发展史是人类认识自然、改造自然的历史，也是人类文明史的重要组成部分。今天，当人类豪迈地飞往宇宙空间，当机器人问世，当高清晰度数字化彩电进入日常家庭生活，当克隆羊多利诞生惊动整个世界之时，大家是否会感受到，人类经历了一个多么漫长而伟大的科学技术发展历程。 一．古代科技发展概况 大约在公元前4000年以前，人类由石器时代跨入青铜器时代，并逐渐产生了语言和文字。在于自然界的长期斗争中，人类不断推动着生产工具和生产技术的进步，与此同时，人类对自然界的认识也不断丰富，科学技术的萌芽不断成长起来。 世界文明发端于中国，埃及，印度和巴比伦四大文明古国。中国古代科学技术十分辉煌，但主要在技术领域。中国的四大发明对世界文明产生巨大影响。古代中国科技文明的主要支桂有天文学、数学、医药学、农学四大学科和陶瓷、丝织、建筑三大技术,及世界闻名的造纸、印刷术、火药、指南针四大发明。四大发明：造纸、印刷术、火药、指南针。 生活在尼罗河和两河流域的古埃及和巴比伦人在天文学，数学等方面创造了杰出的成就，埃及金字塔名垂史册，印度数学为世界数学发展史大侠光辉的一页。 古希腊是科学精神的发源地，古希腊人创造了辉煌夺目的科学奇迹，在人类历史上第一次形成了独具特色的理性自然观，为近代科学的诞生奠定了基础。在人类历史上第一次形成了独具特色的的理性自然观，为近代科学的诞生奠定了基础。毕达哥拉斯，希波克拉底，以及百科全书式的学者亚里士多德都是那一时期的解除代表人物。公元前3世纪，进入希腊化时期的古希腊获得更大的发展，出现了欧几里得，阿基米德和托勒密三位杰出的科学家，使得古代科学攀上三座高峰。 公元最初的500多年中，欧洲的科学技术持续衰落，5世纪后进入黑暗的年代，并且延续了1000多年，科学一度成为宗教的婢女。但是科学精神在14世纪发出自己的呐喊，近代实验科学的始祖逻辑尔-培根像一颗新星，点亮了欧洲的天空。 在整个古代,技术发展的水平不高,科学也没有达到系统的程度,不同地域的人民之间还未建立起长期稳定的经济、文化联系, 但许多古代的科学技术成果, 如阳历和阴历, 节气、月、星期和其它时间单位的划分, 恒星天区的划分和名称,数学的基础知识和十进制记数法、印度——阿拉伯数字、轮车技术、杠杆技术、造纸术、印刷术等等,都已深深镶入了整个人类文明大厦的基础。 古代自然科学的发展还停留在描述现象，总结经验的阶段，个学科的分野并不明确，因而具有实用性，经验性和双重性，但它给近代科学的发展准备了充分的条件。 2.近现代科学技术的发展

组合导航技术的发展趋势_曾伟一

技术开发与应用 组合导航技术的发展趋势 曾伟一1 林训超2 曾友州3 贺银平4 (1.2.3.4.成都航空职业技术学院,四川成都610100) 收稿日期:2011-01-10 作者简介:曾伟一(1956 ),男,四川省成都市人,副教授,主要研究方向为电气自动化和微机控制技术。 摘 要:本文揭示了组合导航技术的优越性,论述了组合导航的关键技术,对硅微惯性测量单元的发展和应用情况进行了介绍,指出GNSS/INS 组合中松耦合、紧耦合与深耦合方式的技术特点,展望了耦合技术未来发展方向。 关键词:组合导航 卫星导航 惯性导航 中图分类号:TN967 2 文献标识码:B 文章编号:1671-4024(2011)02-0041-04 Development Tendency of Integrated Navigation Technology ZE NG Weiyi 1,LIN Xunchao 2,ZE NG Youzhou 3,HE Yinping 4 (1.2.3.4.Chengdu Aeronautic Vocational &Technical College,Chengdu,Sichuan 610100,China) Abstract This paper analyzes the advanta ges of integrated navigation technique and the key inte grated navigation technology,presents the development and application of measuring units of silicon micro inertia,points out the techniques of loose coupling,tight coupling and deep c oupling in the combination of GNSS and INS and prospects the development tendenc y of c oupling technology. Key Words integrated navigation,GNSS,I NS 组合导航是采用两种或两种以上导航系统,形成的性能更高、安全性和可靠性更强的导航方式。可与GNSS 进行组合导航的技术有I NS 、多普勒雷达、天文导航、气压高度表、磁力计等。目前世界上应用最为广泛、性能最优、自主性最强的组合导航为卫星导航系统和惯性导航系统的组合,该组合系统主要利用卫星导航系统的长期稳定性与适中精度,来弥补I NS 的误差随时间传播或增大的缺点,同时再利用I NS 的短期高精度来弥补卫星导航接收机在受干扰时误差增大或遮挡时丢失信号等的缺点,提高卫星导航的动态性能和抗干扰能力和卫星的重新捕获能力,从而实现完整的高精度、高可靠性、高稳 定性、高适用性、持续全天候的导航,广泛应用于海、陆、空、天各领域,包括飞机、轮船、车辆、机器人等的 导航。组合导航技术已成为目前世界上最先进的、全天候、自主式制导技术,也是导航技术最具有应用前景的发展方向[1] 。本文针对未来组合导航定位领域的关键技术的发展趋势和面临的挑战进行了论述。 一、惯性器件发展趋势与面临的挑战 惯导系统的误差源包括陀螺和加速度计的器件误差、系统初始对准误差和导航解算中采用的重力场模型误差等,器件误差为大多数系统的主要误差源 [2] 。 41 成都航空职业技术学院学报Journal of Che ngdu Aeronauti c Voc atio na l a nd Te chni cal Col lege 2011年06月第2期(总第87期)Vol.27No.2(Serial No.87)2011

浅谈通信技术发展史

浅谈通信技术发展史 在学习《现代通信技术》这么课程学期过半后，了解并掌握了一些与通信相关的知识，加以课程之余自己通过查阅书籍和使用网络工具，将通信史这一知识方面整理成以下文字，用以自我提高以及与大家共同进步。 人类进行通信的历史悠久。历史上最早的通信手段和现在一样是“无线”的，如利用以火光传递信息的烽火台，通常大家认为这是最早传递消息的方式了。事实上不是，在我国和非洲古代，击鼓传信是最早最方便的办法，非洲人用圆木特制的大鼓可传声至三四公里远，再通过“鼓声接力”和专门的“击鼓语言”，可在很短的时间内把消息准确地传到50公里以外的另一个部落。其实，不论是击鼓、烽火、旗语，还是今天的移动通信，要实现消息的远距离传送，都需要中继站的层层传递，消息才能到达目的地。不过，由于那时人类还没有发现电，所以要想畅通快速地实现远距离传递消息只有等待了…… 19世纪中叶以后，随着电报、电话的发明，电磁波的发现，人类通信领域产生了根本性的巨大变革，实现了利用金属导线来传递信息，甚至通过电磁波来进行无线通信，使神话中的“顺风耳”、“千里眼”变成了现实。从此，人类的信息传递可以脱离常规的视听觉方式，用电信号作为新的载体，同此带来了一系列技术革新，开始了人类通信的新时代。 1837年，美国人塞缪乐·莫乐斯成功地研制出世界上第一台电磁式电报机。他利用自己设计的电码，可将信息转换成一串或长或短的电脉冲传向目的地，再转换为原来的信息。 1864年，英国物理学家麦克斯韦建立了一套电磁理论，预言了电磁波的存在，说明了电磁波与光具有相同的性质，两者都是以光速传播的。1875年，苏格兰青年亚历山大·贝尔发明了世界上第一台电话机。1878年在相距300公里的波士顿和纽约之间进行了首次长途电话实验，并获得了成功，后来就成立了著名的贝尔电话公司。1888年，德国青年物理学家海因里斯·赫兹用电波环进行了一系列实验，发现了电磁波的存在，他用实验证明了麦克斯韦的电磁理论，导致了无线电的诞生和电子技术的发展。 电磁波的发现产生了巨大影响。不到6年的时间，俄国的波波夫、意大利的马可尼分别发明了无线电报，实现了信息的无线电传播，其他的无线电技术也如雨后春笋般涌现出来。 电磁波的发现也促使图像传播技术迅速发展起来。实现了电子扫描方式的电视发送和传输，制造出第一台符合实用要求的电视摄像机。经过人们的不断探索和改进，一些国家相继建立了超短波转播站，电视迅速普及开来。 图像传真也是一项重要的通信。1980年后，传真技术向综合处理终端设备过渡，除承担通信任务外，它还具备图像处理和数据处理的能力，成为综合性处理终端。静电复印机、磁性录音机、雷达、激光器等等都是信息技术史上的重要发明。 随着电子技术的高速发展，军事、科研迫切需要解决的计算工具也大大改进。微电子技术极大地推动了电子计算机的更新换代，使电子计算机显示了前所未有的信息处理功能，成为现代高新科技的重要标志。 随着国民经济和社会发展的信息化，人们要通信息化开创新的工作方式、管

惯性导航技术的新进展及其发展趋势探析

惯性导航技术的新进展及其发展趋势探析 摘要：在惯性导航中，陀螺仪是其中的核配件，因此我们可以将惯性当行技术 的发展按照陀螺仪的研究和出现顺序将惯性导航技术分为四个发展时期从目前的情况来看，惯性技术的发展正处在第四代的发展时期，其根本目标是高精度、低成本、微型化、数字化、范围化以及高度可靠性的实现。 关键词：惯性导航技术；新应用；发展趋势 惯性导航是一门包含了诸多学科和领域的综合型技术，入精密仪器、机械制造、计算机、自动化控制、电子等等。随着我国经济的不断发展和科学技术的不断进步，各式各样的导航需求也越来越多，在很大程度上促进了惯性导航技术的不断进步和发展。本文以船舶导航为例，探讨了惯性导航技术的新应用，并对其发展趋势进行了展望。希望通过本文的研究和分析，可以对我国惯性导航技术的进一步应用起到一定的借鉴意义和促进作用。 1惯性导航技术 在舰船导航中的最新应用1908年3月，诞生了世界上最早的一台陀螺罗经，并第一次应用到航海领域，发展至今，陀螺仪已经有了百年之久的发展历史，目前已初步成熟。目前来说，世界上最先进的舰船惯性导航技术主要有两种，分别为ESG导航仪以及基于RLG和FOG的惯性导航技术。 具体内容如下：首先是ESG导航仪，这种导航技术可以有效的满足类似于潜艇类高级舰船的的自主式惯性导航技术。但是从其系统的复杂程度以及制作的成本来看，是处于相对较高的水平的，因此也导致了这种惯性导航技术的应用和普及范围相对较窄。除此之外是基于RLG和FOG技术的惯性导航技术，这项导航技术可以在很大程度上满足大多数船舶航海导航的精确性要求，目前正逐渐的取代转子式陀螺仪。 早在上世纪八十年代，SperryMarine公司就开始了关于激光式舰用陀螺惯性导航系统系统的研究和制造，发展到至今也取得了突破性的进展，即目前被广泛应用在北大西洋公约组织的舰船和潜艇的标准RLG舰用惯性导航系统-SperryMK49以及在美国海军的潜艇、航空母舰等广泛应用的以第3代RLG技术为根基的MK393A型惯性导航技术，其中特别是MK393A型惯性导航技术不仅可以满足舰艇对导航的精准性及可靠性需求，同时还可以最大程度的为其火力控制系统提供更加精准的位置、姿态、方向和速度等信息和数据。目前的MK39惯性导航系统已经被世界上多达24个国家采用。 2惯性导航技术发展前景 2.1惯性导航系统发展及设计的主要影响因素 2.1.1具有针对性且可以充分满足各项需求 对于惯性导航技术来说，其最重要的两个特性指标主要是成本价格、导航性能。其中价格成本主要包括整个系统自身的成本、维护保养成本等；而导航的性能则是包括导航的精确性、连续完整性以及易操作性等方面。正因为如此，在目前大多数导航系统的应用中既要考虑合理的价格，又要重视其性能的优越性。 2.1.2实际应用环境的适应性 在惯性导航系统的实际应用中，系统的可用性、能耗、可靠性等方面可能会受到应用环境的影响。 2.1.3系统的通用性 方面尽可能的保证惯性导航技术可以试用在更多的应用领域，通用性更高。 2.2惯性测量系统中传感器的发展趋势分析 从目前的现状来看，现有惯性导航系统中的惯性传感器已经可以最大程度的充分满足当前各式各样导航任务的要求和标准。但是从某种程度来说，其成本、体积以及能耗等方面在很大程度上影响着惯性导航系统相应的参数指标。因此，传感器未来发展的主要方向和目标就是降低成本、缩小体积、减小重量、减少能耗等方面，具体内容如下： 2.2.1工艺和材料方面 一方面是工艺方面，相关的生产商要转变高劳动密度型生产模式为低劳动密集型，采用自动化生产和批量处理技术；另一方面是生产材料方面，尽可能的选用硅片、石英或者是结合光电材料等来制造传感器。 2.2.2生产成本 主要包括生产产品的成本以及操作或维护保养等费用。随着自动化生产和批量生产的普及和应用，传感器的成本越来越低。 2.2.3体积 惯性导航系统中的测量传感器向着重量轻、体积小的方向发展，未来甚至一些惯性传感器甚至无法用肉眼识别，例如NEMS和光学NEMS等。 2.2.4研究热点