МОДЕЛИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ ПОЗИЦИОНИРОВАНИЯ ОБЪЕКТОВ ВНУТРИ ПОМЕЩЕНИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ВИДИМОГО СВЕТА И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЕЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ

Аннотация

В статье рассматривается система внутридомового позиционирования на основе видимого света (VLC), предназначенная для компенсации ограничений спутниковых навигационных систем в закрытых помещениях. Цель работы – проанализировать алгоритмы позиционирования на базе VLC, выполнить их математическое моделирование и оценить точность определения координат. Проведена классификация алгоритмов (триангуляция, трилатерация, fingerprint-подход, методы на основе динамики движения), получены модели оптического канала с учетом LOS и NLOS компонентов, рассчитано пространственное распределение оптической мощности. В среде MATLAB смоделированы алгоритмы на основе AOA и RSS, исследовано влияние шума и отношения сигнал/шум на погрешность позиционирования, а также чувствительность триангуляции к ошибкам угловых измерений. Показано, что при использовании трех источников света RSS-алгоритм обеспечивает ошибку 0,15–0,25 м, тогда как AOA демонстрирует более высокую устойчивость к шуму и меньший средний позиционный разброс. Сформулированы выводы о научной новизне и практической значимости подхода, а также рекомендации по выбору алгоритмов и параметров освещения для интеграции VLC-систем с IoT-устройствами и Smart Lighting платформами в реальных офисных и промышленных помещениях.