Ultra geniş bant teknolojisi ile kapalı alanlarda konum belirleme
Indoor positioning system based on ultra wide band technology
- Tez No: 792740
- Danışmanlar: DOÇ. DR. İBRAHİM ALIŞKAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 85
Özet
Bu tez çalışmasında iç mekânlarda iki boyutlu uzayda (x, y) hassas konum kestirim sistemi tasarlanması ve uygulanması hedeflenmiştir. Kapalı alanlarda ve iç mekanlarda konum belirlemede kullanılan birçok teknoloji mevcuttur. Radyo Frekansı ile Tanımlama (RFID), Ultra Geniş Bant (UWB), Wi-Fi, ZigBee ve Bluetooth söz konusu teknolojiler arasında bulunmaktadır. Diğer teknolojilerle kıyaslandığında maliyet, kapsama alanı ve konum kestiriminde yüksek doğruluğa olanak sağlayan Ultra Geniş Bant (UWB) teknolojisi bu projede kullanılmıştır. Oluşturulan sistem temel olarak hedef nesne (Tag), üç adet sabit referans alıcı modül (Anchor) ve elde edilen dataları işleyerek simüle eden bir ana bilgisayardan oluşmaktadır. Sistemde sabit referans alıcıların ana bilgisayar ile haberleşebilmesi için bir erişim noktası (AP) ile lokal ağ kurulmuştur. Projede mesafe ölçümleri için Varış Zaman Farkı (TDoA) metodu seçilmiş ve çalışmada uygulanmıştır. Matematiksel konum belirleme tahmin metodu olarak Çember Kesişimi (Trilateration) uygulanmıştır. Hedef nesnenin anlık konum kestirimi milisaniye mertebesinde döngüler halinde sürekli devam etmesiyle Gerçek Zamanlı Konum Belirleme Sistemi (RTLS) gerçekleştirilmiş ve ana sunucu üzerinde simüle edilmiştir. Deney ortamında konum kestirimlerinde tespit edilen hatalar irdelenmiş ve hataların azaltılabilmesi amacıyla çalışmalar yapılmıştır. Bu kapsamda modüller arasındaki mesafe ölçüm değerlerinin doğruluğunun artırılması ve konum tahminlerin iyileştirilmesi için sisteme Kalman filtresi uygulanmıştır. Ayrıca sabit referans alıcıların dikey pozisyonda, eşit yükseklikte ve dar açılı üçgen oluşturacak şekilde deney ortamına yerleştirildiklerinde konum kestirimindeki doğruluğun artırıldığı saptanmıştır. Filtre uygulaması ve sabit referans alıcı modüllerin optimum pozisyonlara yerleştirilmesiyle en iyi sonuçlar elde edilmiştir.
Özet (Çeviri)
In this thesis, it is aimed to design and implement a system that can make precise position estimation on two-dimensional space (x, y) for indoor areas. There are many technologies used for solution in determining location indoor areas. Technologies such as Radio Frequency Identification (RFID), Ultra Wide Band (UWB), Wireless Fidelity (Wi-Fi), ZigBee and Bluetooth are among these solutions. Compared to other technologies, UWB technology, which provides high accuracy in cost, coverage and location estimation, was used in this project. The created system basically consists of the target object (Tag), three fixed reference receiver modules (Anchor) and a main PC that processes and simulates the obtained data. In this system, a local network is established with an access point (AP) so that fixed reference receivers can communicate with the host computer. In the project, the Time Difference of Arrival (TDoA) method was chosen for distance measurements and applied in the study. Trilateration was applied as a mathematical positioning estimation method. Real-Time Positioning System(RTLS) was created and simulated on the host computer, with the instantaneous location estimation of the target object continuing in millisecond cycles. The errors detected in the position estimations in the experimental environment were examined and studies were carried out in order to reduce the errors. In this context, Kalman filter was applied to the system in order to increase the accuracy of the distance measurement values between the modules and thus to improve the location estimations. In addition, it has been determined that the accuracy in position estimation is increased when the fixed reference receivers are placed in the experimental environment in a vertical position, equal height and forming an acute-angled triangle. The best results were obtained by applying filters and placing the fixed reference receiver modules in optimum positions.
Benzer Tezler
- Kapalı alan konum belirlemede RFID ve UWB teknolojilerinin performans karşılaştırılması
The performance comparison of RFID and UWB technologies in indoor positioning
ÖMER FARUK BAĞDATLI
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖZGÜR ÖZDEMİR
- Ultra geniş bant sensörü kullanılarak kapalı alanda nesne konumlandırma
Indoor object positioning using ultra wide band sensor
GÖKHAN KARAÇOBAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiSivas Bilim ve Teknoloji ÜniversitesiSavunma Teknolojileri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MURAT EFE
DR. MURAT EREN
- Mapping and obstacle avoidance algorithms for quadrotors in the indoor environments
İHA ile GPS kullanmadan ve engellere çarpmadan kapalı alanların haritasının çıkarılması
ÖMER ORAL
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ALİ EMRE TURGUT
DR. ÖĞR. ÜYESİ KUTLUK BİLGE ARIKAN
- The design and application of an UWB-based indoor positioning system
Ultra geniş bant temelli (UWB) kapalı alan konumlama sistemi tasarımı ve uygulaması
TURAN CAN ARTUNÇ
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Mekatronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MÜŞTAK ERHAN YALÇIN
- Index modulation based designs, error performance and physical layer security analyses for unmanned aerial vehicle networks
İnsansız hava aracı ağları için indis modülasyonu tabanlı tasarımlar, hata performansı ve fiziksel katman güvenlik analizleri
AYŞE BETÜL BÜYÜKŞAR
Doktora
İngilizce
2024
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik-Haberleşme Eğitimi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İBRAHİM ALTUNBAŞ