【摘要】：隨著全球衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù)的快速崛起,基于室外的導(dǎo)航系統(tǒng)蓬勃發(fā)展,在交通運輸、國防安全等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。但在室內(nèi)環(huán)境中,由于建筑物干擾等因素,室內(nèi)很難獲取到較為精確的衛(wèi)星導(dǎo)航數(shù)據(jù)。隨著人類活動在室內(nèi)環(huán)境中增多,各種室內(nèi)導(dǎo)航技術(shù)出現(xiàn)并迅速發(fā)展,人類生活也越來越依賴于室內(nèi)導(dǎo)航技術(shù),但不同的室內(nèi)導(dǎo)航技術(shù)均存在很多不足之處。為提高導(dǎo)航精度,降低系統(tǒng)成本,便于移動行人導(dǎo)航,考慮室內(nèi)環(huán)境特性,采用基于行人航位推算(PDR)、WIFI和地理標(biāo)識融合的導(dǎo)航定位系統(tǒng),滿足行人在復(fù)雜的室內(nèi)環(huán)境中的導(dǎo)航定位需求。為充分利用PDR、WIFI和地理標(biāo)識的互補優(yōu)勢,本文提出了基于擴展卡爾曼濾波(EKF)的融合算法。對于WIFI定位系統(tǒng),在實時定位階段通過模糊推理加權(quán)位置指紋算法獲取WIFI定位位置,利用行人前一步融合的位置數(shù)據(jù)與WIFI異常檢測定義可信區(qū)域,降低計算成本,提高WIFI定位精度。地理標(biāo)識標(biāo)記室內(nèi)環(huán)境特性較為明確的位置點,與WIFI系統(tǒng)在實時定位前期預(yù)測量階段共同組建離線指紋數(shù)據(jù)庫。PDR定位系統(tǒng)分析用戶姿態(tài)模型,解算行人步態(tài)和步伐,利用陀螺儀和加速度傳感器確定基于EKF航向模型的用戶航向。為降低PDR累積誤差,實現(xiàn)連續(xù)室內(nèi)導(dǎo)航定位,以PDR系統(tǒng)數(shù)據(jù)為狀態(tài)量,WIFI和地理標(biāo)識為量測量,實現(xiàn)基于EKF融合的導(dǎo)航算法,并在Android平臺搭建移動客戶端,構(gòu)建移動終端室內(nèi)導(dǎo)航系統(tǒng)。經(jīng)過對實際室內(nèi)環(huán)境數(shù)據(jù)采集與移動終端導(dǎo)航系統(tǒng)測試,并對實驗數(shù)據(jù)加以分析,可以得出:基于PDR、WIFI和地理標(biāo)識融合的室內(nèi)定位系統(tǒng)相較于PDR、WIFI融合系統(tǒng)和PDR、地理標(biāo)識融合系統(tǒng)而言定位精度提升顯著,其定位誤差可基本保證在1m以內(nèi),滿足日常的基于行人的室內(nèi)導(dǎo)航需求。
【圖文】：

圖 2.2 TOA 定位原理圖證 AP 節(jié)點和移動端時鐘同步，且差1μ s，所能夠產(chǎn)生的距離誤差。但一般情況下，雙端時鐘必然臨的最大困境。立在 TOA 基礎(chǔ)上的基于到達(dá)時間于 TOA 要求 AP 節(jié)點與移動端量同一無線電信號到達(dá)不同 AP同步時間的依賴性。預(yù)先確定 AP 節(jié)點的位置。根據(jù)移AP 節(jié)點坐標(biāo)位置為焦點的雙曲線 2 2 2 ( ) ( ) ( ) i j j + y y x x + y y )為 AP 節(jié)點坐標(biāo)。t、t分別為

圖 2.3 TDOA 定位原理圖BS3 三個 AP 節(jié)點，因此移動端移動端的位置。與移動端的時鐘并不要求完全同法滿足如此高精度的定位活動定位造成了一定的復(fù)雜性和困對應(yīng)的會存在較為嚴(yán)重的信號主要是在已知環(huán)境范圍內(nèi)，通與信號干擾等參數(shù)，，建立移動端基位節(jié)點就可以依據(jù)其到 AP 節(jié)點法不需要依賴過多的硬件設(shè)備數(shù)，便于使用計算。信號傳播時遇到墻壁、門窗、地
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TN967.1

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2604627