基于多源傳感信息融合的室內(nèi)拓?fù)渫诰蛳到y(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)
發(fā)布時間:2021-03-31 05:59
基于位置的服務(wù)在人類生活中扮演著重要角色,室外位置服務(wù)技術(shù)已經(jīng)相對成熟,室內(nèi)位置服務(wù)的需求也在日益增長。室內(nèi)位置服務(wù)的前提是擁有精準(zhǔn)的室內(nèi)地圖,而原始獲取精準(zhǔn)室內(nèi)地圖方法需要的人力、物力成本開銷較高。隨著智能設(shè)備的普及,集成各種傳感器的智能手機(jī)已隨處可見,我們可以利用智能設(shè)備中開放的可編程傳感器接口,實現(xiàn)一種低成本的地圖獲取方式。地磁傳感器、加速度傳感器、陀螺儀等傳感設(shè)備具有低功耗、高精度的特點(diǎn),適用于室內(nèi)這種復(fù)雜、更新頻繁的場景。室內(nèi)拓?fù)錁?gòu)建算法是當(dāng)下熱門的研究方向,本課題在PDR(Pedestrian Dead Reckoning)推斷用戶軌跡算法的基礎(chǔ)上提出了基于多源傳感信息融合的室內(nèi)拓?fù)渫诰蛩惴?提高了拓?fù)渫诰虻木?并結(jié)合了眾包的模式,降低了拓?fù)渫诰虻某杀尽1疚母鶕?jù)軟件工程的思想,對系統(tǒng)建設(shè)的流程進(jìn)行嚴(yán)格把控。首先進(jìn)行了系統(tǒng)的需求分析,確定了系統(tǒng)的功能性和非功能性需求;然后對系統(tǒng)進(jìn)行了概要設(shè)計,包括設(shè)計系統(tǒng)架構(gòu)和確定技術(shù)選型,并且對用戶管理、數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)采集、拓?fù)渫诰蛩拇蠊δ苣K進(jìn)行了劃分,除此之外還進(jìn)行了系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫和通信接口設(shè)計;接下來對系統(tǒng)的核心模塊進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計與實現(xiàn)...
【文章來源】:北京郵電大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:80 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-1傳感器的坐標(biāo)系示意圖??(a)手機(jī)坐標(biāo)系(b)大地坐標(biāo)系??
2.2室內(nèi)拓?fù)渫诰蚣夹g(shù)??室內(nèi)拓?fù)渫诰蚣夹g(shù)是本系統(tǒng)的核心技術(shù),本系統(tǒng)擴(kuò)展了經(jīng)典的室內(nèi)拓?fù)渫诰??技術(shù),實現(xiàn)了一個多源傳感信息融合的室內(nèi)拓挖掘系統(tǒng)。下面將分別介紹基于??PDR的拓?fù)渫诰蚣夹g(shù)和基于眾包的室內(nèi)拓?fù)渫诰蚰J健??2.2.1基于PDR的室內(nèi)拓臟掘技術(shù)??PDR的全稱是Pedestrian?Dead?Reckoning,它是步行者航位推算的意思,算??法通過收集步行者的起點(diǎn)、步長、方向等信息就能推斷出用戶行走的軌跡,從而??用于室內(nèi)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的挖掘。??PDR的原理如圖2-2所示。已知步行起點(diǎn)So的坐標(biāo)、第一步的前進(jìn)方向山,??以及So到Si這一步的步長,則可以計算出Si的坐標(biāo),后面的步數(shù)采用同樣的計??算方法,則可以計算出任意步Sn的坐標(biāo)。??
位技術(shù)結(jié)合起來,可以大大提升僅依賴單項技術(shù)實現(xiàn)定位的準(zhǔn)確性和可靠性。??當(dāng)使用定位技術(shù)確定了設(shè)備與多個信標(biāo)的距離后,需要計算出設(shè)備的位置,??三邊定位算法【34]是一種通用的定位算法,如圖2-3(a)所示,己知三個信標(biāo)的位置分??別是A,?B,C,設(shè)備所在的位置D是未知的,并且各個信標(biāo)到設(shè)備的距離R1,??R2和R3是己知的,則分別以信標(biāo)的位置為圓心,以信標(biāo)到設(shè)備的距離為半徑畫??圓,三個圓會相交于一點(diǎn),這個交點(diǎn)就是設(shè)備的位置。但實際情況中,由于測量??會有誤差,導(dǎo)致三個圓可能沒有交于一點(diǎn),而是相交于一塊區(qū)域,如圖2-3(b)所??示,此時可以再配合使用其它算法解決,比如最小二乘法、三角質(zhì)心法、極大似??然估計法等。??一.....■ ̄?[(b)?,??dh?'?y、??vjy?vjy??圖2-3三邊定位算法原理圖??(a)三個圓交于一點(diǎn)(b)三個圓交于一塊區(qū)域??8??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于最小二乘的地磁傳感器誤差補(bǔ)償方法[J]. 林曉峰,管雪元,李文勝. 電子測量技術(shù). 2018(03)
[2]基于Android智能手機(jī)的方向傳感器應(yīng)用開發(fā)[J]. 陳三清,張靖. 無線互聯(lián)科技. 2017(18)
[3]加速度計的離心加速度場翻滾校準(zhǔn)方法[J]. 廖建平,尹曉麗,李曉婷. 中國慣性技術(shù)學(xué)報. 2017(04)
[4]MEMS陀螺儀隨機(jī)誤差的辨識與降噪方法研究[J]. 孫偉,文劍,張遠(yuǎn),耿詩涵. 電子測量與儀器學(xué)報. 2017(01)
[5]基于質(zhì)心的改良Wi-Fi三邊定位算法設(shè)計與分析[J]. 藍(lán)茂俊,陳正銘,戴經(jīng)國,張楠. 軟件工程. 2016(11)
[6]眾包模式下室內(nèi)地圖變化發(fā)現(xiàn)與更新[J]. 應(yīng)申,楊杰,王凱,朱利平,李程鵬,李智. 測繪地理信息. 2016(02)
[7]基于氣壓傳感器的海拔高度測量系統(tǒng)設(shè)計[J]. 朱紅軍. 中國民航飛行學(xué)院學(xué)報. 2015(04)
[8]高精度室內(nèi)可見光定位算法[J]. 王旭東,胡晴晴,吳楠. 光電子·激光. 2015(05)
[9]基于敏感位置多樣性的LBS位置隱私保護(hù)方法研究[J]. 周長利,馬春光,楊松濤. 通信學(xué)報. 2015(04)
[10]國外眾包研究現(xiàn)狀和趨勢[J]. 夏恩君,趙軒維,李森. 技術(shù)經(jīng)濟(jì). 2015(01)
本文編號:3110927
【文章來源】:北京郵電大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:80 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-1傳感器的坐標(biāo)系示意圖??(a)手機(jī)坐標(biāo)系(b)大地坐標(biāo)系??
2.2室內(nèi)拓?fù)渫诰蚣夹g(shù)??室內(nèi)拓?fù)渫诰蚣夹g(shù)是本系統(tǒng)的核心技術(shù),本系統(tǒng)擴(kuò)展了經(jīng)典的室內(nèi)拓?fù)渫诰??技術(shù),實現(xiàn)了一個多源傳感信息融合的室內(nèi)拓挖掘系統(tǒng)。下面將分別介紹基于??PDR的拓?fù)渫诰蚣夹g(shù)和基于眾包的室內(nèi)拓?fù)渫诰蚰J健??2.2.1基于PDR的室內(nèi)拓臟掘技術(shù)??PDR的全稱是Pedestrian?Dead?Reckoning,它是步行者航位推算的意思,算??法通過收集步行者的起點(diǎn)、步長、方向等信息就能推斷出用戶行走的軌跡,從而??用于室內(nèi)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的挖掘。??PDR的原理如圖2-2所示。已知步行起點(diǎn)So的坐標(biāo)、第一步的前進(jìn)方向山,??以及So到Si這一步的步長,則可以計算出Si的坐標(biāo),后面的步數(shù)采用同樣的計??算方法,則可以計算出任意步Sn的坐標(biāo)。??
位技術(shù)結(jié)合起來,可以大大提升僅依賴單項技術(shù)實現(xiàn)定位的準(zhǔn)確性和可靠性。??當(dāng)使用定位技術(shù)確定了設(shè)備與多個信標(biāo)的距離后,需要計算出設(shè)備的位置,??三邊定位算法【34]是一種通用的定位算法,如圖2-3(a)所示,己知三個信標(biāo)的位置分??別是A,?B,C,設(shè)備所在的位置D是未知的,并且各個信標(biāo)到設(shè)備的距離R1,??R2和R3是己知的,則分別以信標(biāo)的位置為圓心,以信標(biāo)到設(shè)備的距離為半徑畫??圓,三個圓會相交于一點(diǎn),這個交點(diǎn)就是設(shè)備的位置。但實際情況中,由于測量??會有誤差,導(dǎo)致三個圓可能沒有交于一點(diǎn),而是相交于一塊區(qū)域,如圖2-3(b)所??示,此時可以再配合使用其它算法解決,比如最小二乘法、三角質(zhì)心法、極大似??然估計法等。??一.....■ ̄?[(b)?,??dh?'?y、??vjy?vjy??圖2-3三邊定位算法原理圖??(a)三個圓交于一點(diǎn)(b)三個圓交于一塊區(qū)域??8??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于最小二乘的地磁傳感器誤差補(bǔ)償方法[J]. 林曉峰,管雪元,李文勝. 電子測量技術(shù). 2018(03)
[2]基于Android智能手機(jī)的方向傳感器應(yīng)用開發(fā)[J]. 陳三清,張靖. 無線互聯(lián)科技. 2017(18)
[3]加速度計的離心加速度場翻滾校準(zhǔn)方法[J]. 廖建平,尹曉麗,李曉婷. 中國慣性技術(shù)學(xué)報. 2017(04)
[4]MEMS陀螺儀隨機(jī)誤差的辨識與降噪方法研究[J]. 孫偉,文劍,張遠(yuǎn),耿詩涵. 電子測量與儀器學(xué)報. 2017(01)
[5]基于質(zhì)心的改良Wi-Fi三邊定位算法設(shè)計與分析[J]. 藍(lán)茂俊,陳正銘,戴經(jīng)國,張楠. 軟件工程. 2016(11)
[6]眾包模式下室內(nèi)地圖變化發(fā)現(xiàn)與更新[J]. 應(yīng)申,楊杰,王凱,朱利平,李程鵬,李智. 測繪地理信息. 2016(02)
[7]基于氣壓傳感器的海拔高度測量系統(tǒng)設(shè)計[J]. 朱紅軍. 中國民航飛行學(xué)院學(xué)報. 2015(04)
[8]高精度室內(nèi)可見光定位算法[J]. 王旭東,胡晴晴,吳楠. 光電子·激光. 2015(05)
[9]基于敏感位置多樣性的LBS位置隱私保護(hù)方法研究[J]. 周長利,馬春光,楊松濤. 通信學(xué)報. 2015(04)
[10]國外眾包研究現(xiàn)狀和趨勢[J]. 夏恩君,趙軒維,李森. 技術(shù)經(jīng)濟(jì). 2015(01)
本文編號:3110927
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