Phương pháp định vị dựa trên góc của sóng ánh sáng tới (AOA)

Góc của sóng ánh sáng tới (AOA) được định nghĩa là góc giữa hướng truyền của một sóng ánh sáng tới và hướng của nguồn tham khảo (đèn LED), hay cịn gọi là góc định hướng.

Một mơ hình của phương pháp định vị dựa trên góc ánh sáng. Mơ hình này sử dụng một mảng các PD được gắn trên một khung nửa đường trịn như trong hình 2.6 tai lieu, luan van33 of 98.

Định vị robot sử dụng cơng nghệ truyền thơng ánh sáng nhìn thấy được kết hợp với bộ lọc Kalman

Số lượng PD được gắn trên bộ nhân ảnh hưởng trực tiếp đến độ chính xác của phương pháp AOA. Số lượng PD càng nhiều thì sai số sẽ càng nhỏ. Góc của PD thứ i được tính như sau:

i i / (K1)

Hình 2.6. Mơ hình hệ thống của phương pháp định vị AOA

Hình 2.7. Mơ hình và các thơng số hệ thống

Để đạt độ chính xác cao, phương pháp định vị AOA sử dụng thuật toán trọng số để xác định góc của ánh sáng tới. Góc ước lượng AOA được tính như sau:

Định vị robot sử dụng cơng nghệ truyền thơng ánh sáng nhìn thấy được kết hợp với bộ lọc Kalman

Trong đó, là cơng suất của tín

hiệu điện nhận được tại đầu ra của PD thứ i; trọng số cm được xác định như sau:

Sau đó, khoảng cách giữa các đèn LED1 và LED2 đến bộ nhận lần lượt là Dd1 và Dd2 được tính tốn từ độ cao h của đèn LED và góc ước lượng 1và 2 như sau:

Cuối cùng, tọa độ một chiều của robot sẽ được xác định như sau (xem hình 2.7):

Trong đó:

Hình 2.8. Kịch bản mơ phỏng thuật tốn định vị AOA

Hình 2.8 mơ tả kịch bản mơ phỏng của thuật toán định vị AOA theo một chiều. Phương pháp AOA cũng có những ưu điểm giống với các phương pháp đã trình bày ở trên đó là đáp ứng tốt trong mơi trường phủ sóng ánh sáng có phương truyền thẳng tai lieu, luan van35 of 98.

Định vị robot sử dụng công nghệ truyền thơng ánh sáng nhìn thấy được kết hợp với bộ lọc Kalman

Ngồi ra, phương pháp định vị AOA khơng yêu cầu việc đồng bộ giữa bộ phát và bộ nhận. Tuy nhiên, phương pháp này cũng gặp phải một số hạn chế như yêu cầu phần cứng phức tạp (một mảng gồm nhiều PD cần chi phí và kích thước khá lớn và rất khó để lắp đặt trên bộ nhận) và chỉ có khả năng xác định vị trí của robot theo một một chiều.