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基于网格的网络导航服务关键技术研究

作　者: 李昌贵
导　师: 吕志平
学　校: 解放军信息工程大学
专　业: 测绘科学与技术
关键词: 网络导航服务网格虚拟CORS 基线解算目标要素检索联合路径规划
分类号: TP393.09
类　型: 博士论文
年　份: 2011年
下　载: 57次
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内容摘要

从导航三要素(载体的当前位置、目标位置以及二者之间的路径)的角度出发,给出了网络导航服务的定义:根据用户的需求,在必要的情况下,通过网络计算技术将分布在网络上的导航资源有效地整合在一起,使得导航三个基本要素的确定包括定位、目标要素检索和路径规划都可以通过分布在网络上的导航资源之间的协作完成,最后通过网络传输将定位结果、目标要素检索结果和路径规划结果集成在一起,从而向用户提供满足其需求的导航服务。从定位、目标要素检索和路径规划三个方面研究了网络导航服务的关键技术:1.网络导航定位服务网络导航环境下,通过分布在网络上的多种定位相关资源的协作,可以充分发挥不同定位技术的优势。主要存在三种协作模式:不同定位技术的协作。根据用户的定位需求,随着环境的变化动态地选择不同技术下的定位服务,向用户提供自适应的“按需服务”。同一种定位技术下不同定位服务系统的协作。连续运行参考站网系统(CORS)是近年来发展快速的定位服务系统,能为车道级的汽车导航、汽车自动驾驶、行人导航、盲人导航等导航应用提供高精度的定位服务。本文提出了一种基于网格的虚拟CORS技术来实现不同CORS系统之间的协作。同一定位服务系统内定位资源与非定位资源的协作。研究了载波相位基线的网格解算。通过一定的数学模型对计算进行分解,将分解后的子计算分配到多个网格节点上同时执行,从而成倍地提高解算速度。2.网络导航目标要素检索服务用网格工具集GT4中的OGSA-DAI组件建立目标要素检索网格服务,解决导航地理数据库的分布性、DBMS的多样性、格式上的异构性等问题。基于描述逻辑建立导航地理要素资源的知识库,实现目标要素的智能检索。3.网络导航路径规划服务在网络导航环境下,我们试图通过分布式道路网的实时协作向导航用户提供路径规划服务。提出了一种分布式道路网的动态联合路径规划方法:根据导航用户给出的起始点和目标点等需求参数,在网络上分布的道路网数据源中动态地选择若干道路网,让它们分别独立地进行局部的路径规划,最后综合所有局部路径规划的结果,形成完整的从起始点到目标点的路径。

全文目录

摘要  8-9
Abstract  9-11
第1章绪论  11-24
  1.1 网络导航服务  11-17
    1.1.1 导航的空间维度  11-12
    1.1.2 导航的三个基本要素  12
    1.1.3 自主导航  12-13
    1.1.4 基于网络传输的导航服务  13-14
    1.1.5 网络导航服务  14-15
    1.1.6 网络导航服务的关键技术  15-17
  1.2 相关技术的发展与现状  17-21
    1.2.1 网络计算  17-18
    1.2.2 定位技术  18-19
    1.2.3 导航地理数据库  19-20
    1.2.4 路径规划算法  20-21
  1.3 论文的组织  21-23
  1.4 本章小结  23-24
第2章网格技术基础  24-44
  2.1 网格概论  24-28
    2.1.1 网格的用途  24
    2.1.2 虚拟组织  24-25
    2.1.3 网格概念  25-26
    2.1.4 网格技术的发展  26-27
    2.1.5 网格系统的分类  27-28
  2.2 网格技术体系  28-41
    2.2.1 XML  28-29
    2.2.2 Web Services  29-35
    2.2.3 OGSA  35-36
    2.2.4 WSRF  36-39
    2.2.5 GT4  39-40
    2.2.6 WSRF.NET  40-41
  2.3 网格服务的部署  41-43
    2.3.1 Web Services Container  41-42
    2.3.2 网格服务容器  42
    2.3.3 网格节点  42-43
  2.4 本章小结  43-44
第3章网络导航定位服务  44-69
  3.1 定位技术  45-52
    3.1.1 天基卫星定位技术（以GPS为例）  45-46
    3.1.2 地基无线定位技术  46-50
    3.1.3 混合定位技术  50-52
  3.2 多种定位服务的动态选择  52-54
    3.2.1 影响定位服务选择的因素  52
    3.2.2 定位服务选择策略  52-54
  3.3 虚拟CORS定位服务  54-63
    3.3.1 CORS系统的构成  54-55
    3.3.2 CORS网络协作的目标  55-56
    3.3.3 虚拟CORS的概念  56-57
    3.3.4 虚拟CORS关键技术  57-58
    3.3.5 虚拟CORS定位服务网格理论模型  58-61
    3.3.6 虚拟CORS应用场景  61-63
  3.4 载波相位基线的网格解算  63-68
    3.4.1 观测方程  63-64
    3.4.2 网格解算数学模型  64-65
    3.4.3 网格解算工作流  65-67
    3.4.4 算例及分析  67-68
  3.5 本章小结  68-69
第4章网络导航目标要素检索服务  69-100
  4.1 导航地理概念模型  69-74
    4.1.1 导航地理总体概念模型  70-71
    4.1.2 要素的分类  71-73
    4.1.3 要素的属性  73
    4.1.4 要素的关系  73-74
  4.2 导航地理逻辑模型  74-79
    4.2.1 关系模型概述  74-75
    4.2.2 导航地理数据基于关系模型的表达  75-76
    4.2.3 要素的关系模式  76-77
    4.2.4 要素属性的关系模式  77-79
    4.2.5 要素关系的关系模式  79
  4.3 基于OGSA-DAI的目标要素检索服务  79-85
    4.3.1 目标要素检索条件及其SQL表达  79-80
    4.3.2 OGSA-DAI简介  80-81
    4.3.3 基于OGSA-DAI的导航地理数据网格节点  81-82
    4.3.4 网络导航目标要素检索网格系统的体系结构  82-83
    4.3.5 目标要素检索服务的实现  83-85
  4.4 描述逻辑  85-92
    4.4.1 描述逻辑概述  85-86
    4.4.2 描述逻辑语言  86-88
    4.4.3 具体域及其对描述逻辑的扩展  88-91
    4.4.4 描述逻辑中的推理  91-92
  4.5 地理要素及相关知识的DL表达  92-96
    4.5.1 要素分类的DL表达  92-94
    4.5.2 要素关系的DL表达  94
    4.5.3 要素属性的DL表达  94-95
    4.5.4 要素空间关系定义的DL表达  95-96
  4.6 基于描述逻辑知识库的智能检索  96-98
    4.6.1 导航地理要素知识库总体结构  96-97
    4.6.2 公理集TBox的建立  97
    4.6.3 实例集ABox的建立  97-98
    4.6.4 目标要素检索条件的表达  98
  4.7 本章小结  98-100
第5章网络导航路径规划服务  100-126
  5.1 道路网的数据模型  100-105
    5.1.1 道路网的空间数据  101-104
    5.1.2 道路的属性数据  104
    5.1.3 道路网的元数据  104-105
  5.2 经典的最优路径算法  105-109
    5.2.1 图论的基本概念  105-106
    5.2.2 Dijkstra算法  106-107
    5.2.3 Bellman-Ford-Moore算法  107-108
    5.2.4 A*算法  108-109
  5.3 联合路径规划的基本思路  109-111
  5.4 基于问题求解智能体的道路网检索算法  111-114
    5.4.1 问题求解智能体  111
    5.4.2 道路网搜索问题的形式化  111-112
    5.4.3 道路网检索算法  112-114
  5.5 基于网格的联合路径规划的实现  114-122
    5.5.1 体系结构  115
    5.5.2 数据结构  115-116
    5.5.3 道路网网格服务  116-118
    5.5.4 道路网目录服务  118
    5.5.5 联合路径规划服务  118-122
  5.6 实验结果及分析  122-125
  5.7 本章小结  125-126
第6章总结与展望  126-129
  6.1 论文的主要创新点  126-127
  6.2 下一步的研究工作  127-129
参考文献  129-135
攻读博士学位期间完成的主要工作  135-137
致谢  137

基于网格的网络导航服务关键技术研究

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