船舶舱室环境定位与感知技术

“交通安全科学与技术学术著作丛书”序 前言 第1章 船舶舱室环境定位与感知概述 1.1 船舶舱室智能感知需求 1.2 通用室内定位技术 1.2.1 室内定位原理 1.2.2 常用定位技术 1.2.3 室内定位模式 1.3 船舶室内定位与感知 1.3.1 船舶人员室内定位 1.3.2 敏感区域入侵检测 1.3.3 驾驶员行为检测 参考文献 第2章 船舶环境对无线室内定位的影响 2.1 船载无线自组织网络 2.1.1 通用无线自组织网络概述 2.1.2 船载无线自组织网络特点 2.1.3 船载无线自组织网络模型 2.1.4 船载无线自组织网络节点部署方案 2.2 船舶环境无线信号传输特性 2.2.1 无线信号传播特性 2.2.2 经典无线信号衰减模型 2.2.3 船舶舱室无线信号传播特性 2.3 船舶环境因素对无线定位信号的影响 2.3.1 船舶航行状态对RSSI信号的影响 2.3.2 船舶内部结构对RSSI信号的影响 2.3.3 人员因素对定位信号稳定性影响 2.3.4 船舶环境对无线室内定位的影响 2.4 小结 参考文献 第3章 基于ZigBee的船载传感器网络节点定位方法 3.1 基于区域分割的低代价节点定位方法 3.1.1 区域分割模型建立 3.1.2 区域分割容错机制 3.1.3 区域分割定位方法 3.1.4 定位性能分析 3.2 基于位置指纹的高精度节点定位方法 3.2.1 空间位置指纹特征提取 3.2.2 时间位置指纹特征提取 3.2.3 时-空间指纹特征提取 3.2.4 基于支持向量机的位置指纹定位算法 3.2.5 位置指纹的SVM模型训练 3.2.6 位置指纹的SVM定位测试分析 3.3 基于需求响应的多粒度节点定位方法 3.3.1 船舶环境下定位系统及需求分析 3.3.2 粗粒度定位算法 3.3.3 细粒度定位算法 3.3.4 多粒度定位算法测试 3.4 船载环境节点部署策略及优化 3.4.1 问题分析 3.4.2 节点布置策略相关参数子区域个数 3.4.3 节点布置的优化策略 3.4.4 节点布置优化策略仿真实验 3.5 小结 参考文献 第4章 基于Wi-Fi的被动式船舶室内人员定位方法 4.1 基于船速感知三维指纹库的被动式人员定位方法 4.1.1 基于CSI指纹的被动式定位问题建模 4.1.2 船舶环境下基于CSI指纹的被动式定位面临的挑战 4.1.3 船舶环境下CSI指纹影响假设与验证 4.1.4 船速感知三维指纹库的构建与定位方法 4.2 基于有向菲涅耳特征的多目标人员定位方法 4.2.1 基于菲涅耳特征的被动式定位问题建模 4.2.2 基于菲涅耳特征的被动式定位在船舶环境中面临的挑战 4.2.3 基于有向菲涅耳特征的多目标人员感知与定位方法 4.3 基于Wi-Fi信号AoA的人员动态跟踪方法 4.3.1 基于AoA的主动式定位问题建模 4.3.2 基于AoA的船舶环境室内定位方法 4.3.3 面向船舶动态环境的AoA定位方法 4.4 船舶舱室Wi-Fi定位平台与性能评估 4.4.1 基于CSI指纹的被动式人员定位系统定位精度 4.4.2 基于菲涅耳区的多目标人员定位精度评估 4.4.3 基于Wi-Fi信号AoA的人员动态跟踪系统精度评估 4.5 小结 参考文献 第5章 基于深度学习的船舶动态环境无线室内定位方法 5.1 基于迁移学习的船舶室内指纹特征迁移方法 5.1.1 船舶动态航行CSI指纹干扰影响评估 5.1.2 指纹迁移模型设计面临的挑战及系统设计 5.1.3 基于卷积自编码器的船舶运动描述符提取方法 5.1.4 基于循环神经网络的无监督指纹漫游模型与目标定位 5.2 基于对抗生成网络的多维度定位特征学习方法 5.2.1 多维度定位特征库构建 5.2.2 基于循环对抗网络的多维定位特征迁移模型设计 5.2.3 基于多维定位特征的定位算法设计 5.3 基于循环神经网络的船舶环境多维特征定位方法 5.3.1 船舶环境对多维特征定位的影响及系统设计 5.3.2 基于稀疏变分贝叶斯SAGE算法的多维定位特征提取方法 5.3.3 船舶环境下基于循环神经网络的室内定位方法 5.4 基于深度学习的船舶室内定位系统性能评估 5.4.1 系统平台搭建 5.4.2 基于非监督学习的船舶室内指纹特征迁移效果 5.4.3 基于多维度特征的定位方法结果 5.5 小结 参考文献 第6章 船载舱室无线感知技术及应用 6.1 船舶舱室异常入侵检测方法 6.1.1 船载环境下的信号敏感子载波提取 6.1.2 基于敏感子载波的人员入侵检测方法 6.1.3 基于CSI的入侵人员数量检测方法 6.1.4 入侵检测方法测试及分析 6.2 驾驶员值班行为分析与安全管理方法 6.2.1 驾驶员研究现状 6.2.2 OOW值班行为的CSI特征提取 6.2.3 基于CSI的OOW行为识别方法描述 6.2.4 实验结果与分析 6.3 基于超宽带的船载室内无线定位系统 6.3.1 船载室内无线定位系统架构 6.3.2 船载