14.574.21.0059

<Номер постера>
14.574.21.0059
Федеральная целевая программа
«Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического
комплекса России на 2014—2020 годы»
Информационно-телекоммуникационные системы
Тема: Разработка новой технологии локального позиционирования повышенной точности
на основе технологии RealTrac
Руководитель проекта: доцент ПетрГУ, Мощевикин А.П.
Соглашение 14.574.21.0059
на период 27.06.2014 – 31.12.2016 гг.
Получатель субсидии: ФГБОУ ВПО Петрозаводский государственный университет
Цели и задачи проекта
В качестве основной решаемой проблемы рассматривается недостаточная (для коммерческого применения) точность определения местоположения в
Направления исследований
реальном времени в локальных системах позиционирования внутри зданий.
1. Применение распределенных высокоточных датчиков давления.
Несмотря на то, что технология локального позиционирования RealTrac, разработанная в коллективе исполнителей проекта, завоевала 1 место в
2. Обработка данных встроенных анализаторов движения.
международном конкурсе локации EvAAL-2013 (http://evaal.aaloa.org/), проведенный анализ состояния собственных разработок и тенденций развития науки в
3. Разработка методов слияния разнородной информации.
области локальных систем позиционирования показал, что технологию RealTrac можно улучшить по разным параметрам.
4. Оптимизация энергопотребления мобильных узлов.
Ожидаемые результаты проекта
1 Описание распределенной сетевой схемы подключения стационарных точек доступа RealTrac (NAT, DNS и DHCP).
10 Алгоритм одновременного решения задач локации объекта и построения его окружения SLAM.
2 Сформулированные принципы построения структуры сети локальной системы позиционирования и передачи данных.
11 Алгоритм уточнения локации по однократному измерению от магнитометра и информации о карте
3 Метод фильтрации данных ДАД, обеспечивающий обнаружение относительного изменения высоты объекта до 2 м.
искажений магнитного поля земли внутри помещения.
4 Метод обработки данных распределенных ДАД для достижения точности позиционирования до 2 м по высоте.
12 Проект ТЗ на проведение ОКР "Разработка датчика магнитного поля на основе магнитомягких
5 Метод определения вероятностной ошибки измерений расстояний на основе анализа уровня принимаемого сигнала.
материалов".
6 Метод применения ДАД для позиционирования по высоте с помощью встроенного анализатора движения.
13 Проект ТЗ на проведение ОКР "Разработка радио модуля для технологии локального
7 Метод применения ДМП в системах локации в зданиях с сильно искаженным магнитным полем Земли.
позиционирования и передачи данных".
8 Алгоритм и схема работы встроенного классификатора типов движения (ходьба, бег, состояния покоя, состояние
14 Документация на доработанный протокол сбора данных и управления INCP в системе RealTrac.
подъема/спуска по лестнице).
15 Рекомендации по использованию результатов ПНИ в реальном секторе экономики.
9 Алгоритм восстановления траектории движения для нескольких модификаций модели объекта "человек", для модели объектов
"тележка" и "вагонетка".
1 этап, 2 этап, 3 этап
Уровень научно-технических разработок по пп. 5-7, 9-10 – инновационный в мире, по п. 3-4, 8, 11 – выход на
общемировой уровень, по пп. 1-2, 12-14 – новое инженерно-техническое решение.
Перспективы практического использования
Результаты проекта будут встроены в
• горнодобывающая промышленность,
Актуальность работ по предлагаемому проекту также
систему RealTrac трехмерного
• логистика, мониторинг транспорта,
подтверждается ростом рынка технологий локального
позиционирования объектов, голосовой
• медицина, крупное производство,
позиционирования. По данным MarketsAndMarkets общий
связи и передачи медиаданных. В качестве
• развлекательные и массовые мероприятия,
объем рынка RTLS к 2020 году составит 3.7 млрд.
областей применения разрабатываемой
• пенитенциарная система,
долларов. Среднегодовой прирост объема рынка намного
технологии рассматриваются:
• охрана и МЧС,
превышает соответствующие показатели других отраслей.
• опасное производство.
Результаты исследовательской работы, полученные в 2015 г.
1. Разработан метод фильтрации данных ДАД, обеспечивающий надежное обнаружение относительного изменения высоты объекта до 2-х метров.
2. Разработан метод обработки данных распределенных ДАД для достижения точности определения местоположения объекта менее 2-х метров по абсолютной высоте.
3. Разработан метод определения вероятностной ошибки измерений расстояний, проведенных времяпролетным способом, на основе анализа уровня принимаемого
сигнала.
4. Разработан метод применения ДАД для улучшения точности позиционирования по высоте с помощью встроенного анализатора движения.
5. Разработана методика построения карт магнитного поля.
6. Разработан метод применения ДМП в системах локации в зданиях с сильно искаженным магнитным полем Земли.
7. Разработаны алгоритм и схема работы встроенного классификатора типов движения для определения следующих видов движения: ходьба, бег, состояние покоя,
состояние подъема/спуска по лестнице.
8. Разработан алгоритм восстановления траектории движения для нескольких модификаций модели объекта "человек", для модели объектов "тележка" (2D-движение) и
"вагонетка" (1D-движение).
9. Разработан алгоритм одновременного решения задач локации объекта и построения его окружения (SLAM, Simultaneous Localization And Mapping).
10. Разработан алгоритм уточнения локации по однократному измерению от магнитометра и информации о карте искажений магнитного поля земли внутри помещения,
позволяющий уточнять локацию в случае плохого приема сигнала.
План
Факт
3.5 млн.
>4 млн.
Подана заявка на патент на полезную модель "Встроенная печатная J-образная антенна"
Объем привлеченных ВБС
(дата регистрации 4 августа 2015 года).
Число публикаций Scopus/WoS
2
2
Опубликовано две статьи, индексируемые в Scopus.
Доля исследователей в возрасте до 39 лет
60
>83
Число патентных заявок
1
1
Число диссертаций
0
0
Средний возраст участников
34
~31
Кол-во мероприятий по популяризации
6
8
1/1
1/1
1
1
[1]. A. Moschevikin, et al. Realtrac Technology at the Evaal-2013 Competition // Journal of
Ambient Intelligence and Smart Environments, 2015, vol. 7, pp. 353–373.
[2]. M. Serezhina, et al. Using Radiating Cable for Time-of-Flight CSS Measurements Indoors
and Outdoors / / Proceedings of the 8th IEEE International Conference on Intelligent Data
Acquisition and Advanced Computing Systems: Technology and Applications, Warsaw, Poland,
Использование ЦКП/УНУ
Кол-во объектов зарубеж. инфрастр.
September 24-26, 2015, vol. 1, pp. 91-101.
Партнеры проекта
В 2015 году:
• Принято участие в четырех международных выставках, во многих поездках для проведения
• Разработаны рекомендации по развитию системы RealTrac.
совместных исследований с зарубежными партнерами, встреч с потенциальными заказчиками и
Предприятие создано с одной целью – обеспечить
• Подготовлен план мероприятий по контролю качества
партнерами, проведен обучающий семинар.
коммерциализацию разрабатываемой технологии RealTrac и
выполнения ПНИ.
• Улучшено индексирование сайта ИП.
продуктов на ее основе.
• Выполнение работ переведено на итеративную схему.
• В сопровождаемой электронной системе добавлены модули организации службы поддержки.
Индустриальный партнер: ЗАО "РТЛ-Сервис"
14.574.21.0059
<Номер постера>