【摘要】：基于位置的服務(wù)在安全急救、倉儲(chǔ)物流、個(gè)人導(dǎo)航等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用,人類80%以上時(shí)間停留在室內(nèi)環(huán)境中活動(dòng),因此近年來面向大型商場(chǎng)、機(jī)場(chǎng)、地鐵、井下等場(chǎng)合的室內(nèi)定位應(yīng)用需求持續(xù)攀升,室內(nèi)定位技術(shù)已成為研究的熱點(diǎn)。Wi Fi具有覆蓋范圍廣及終端支持度高的特點(diǎn),同時(shí)智能手機(jī)也普遍集成各類慣性傳感器。因此基于WiFi和多傳感器的融合定位技術(shù)成為室內(nèi)定位的主流技術(shù),本文針對(duì)目前實(shí)用性較強(qiáng)的WiFi定位和慣性測(cè)量定位技術(shù)進(jìn)行融合定位的方法開展以下三個(gè)方面的研究:首先,針對(duì)室內(nèi)WiFi高斯噪聲和非視距對(duì)信號(hào)強(qiáng)度的影響,對(duì)接收到的信號(hào)強(qiáng)度經(jīng)預(yù)處理后應(yīng)用于離線指紋庫的建立。WiFi在線階段采用改進(jìn)的WKNN算法進(jìn)行匹配定位,以定位點(diǎn)與K近鄰點(diǎn)的RSSI相對(duì)偏差對(duì)歐式距離加權(quán)匹配的權(quán)值進(jìn)行修正。仿真結(jié)果表明改進(jìn)的WKNN算法比KNN和WKNN算法定位精度更高,定位性能更加穩(wěn)定。其次,針對(duì)行人航位推算(Pedestrian Dead Reckoning,PDR)定位中的累計(jì)誤差,提出加速度門限+波峰波谷+時(shí)間法的步態(tài)檢測(cè)方法,并利用改進(jìn)離線步長(zhǎng)法及步長(zhǎng)滑動(dòng)窗口法進(jìn)行在線步長(zhǎng)估計(jì)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明三重約束的步態(tài)檢測(cè)準(zhǔn)確性高、通用性強(qiáng),改進(jìn)的步長(zhǎng)方法通過在線求取步長(zhǎng)參數(shù),能夠動(dòng)態(tài)、準(zhǔn)確地自適應(yīng)估計(jì)行人的步長(zhǎng),采用均值濾波法抑制傳感器方向角的波動(dòng)誤差,從而準(zhǔn)確判定方向。最后,針對(duì)室內(nèi)WiFi定位精度較低及行人航位推算定位存在累積誤差的問題,提出一種基于擴(kuò)展卡爾曼濾波(EKF)的WiFi與PDR融合定位算法。仿真結(jié)果表明基于擴(kuò)展卡爾曼的WiFi-PDR室內(nèi)融合定位算法性能明顯優(yōu)于WiFi和PDR單獨(dú)定位,并在多次轉(zhuǎn)彎仍具有很好的魯棒性,可實(shí)現(xiàn)室內(nèi)高精度、高可靠性的定位應(yīng)用。
【圖文】：

圖 1.1 論文主要內(nèi)容Fig. 2.1 Main contents of the thesis的章節(jié)安排研究的是基于 WiFi 與慣性多傳感器技術(shù)室內(nèi)定位系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)，為了使讀者更解本文主要研究?jī)?nèi)容，，更好閱讀本文內(nèi)容，特作安排如下： 章，緒論。分析背景意義及國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀，敘述論文主要研究?jī)?nèi)容與章節(jié)安 章，相關(guān)理論基礎(chǔ)。分析了現(xiàn)有典型室內(nèi)定位技術(shù)基本模型：WLAN 定位模型感器定位模型及二者的融合定位方法。其中，WiFi 定位方法包括近似法、三角法和基于指紋信息的定位方法；慣性多傳感器定位技術(shù)根據(jù)位置估計(jì)方法不兩種：一是傳統(tǒng)慣性導(dǎo)航機(jī)制的連續(xù)積分定位技術(shù)，二是行人航位推算定位技幾種不同原理的 WiFi 與慣性測(cè)量定位系統(tǒng)的融合模型。介紹基于 WiFi 與多傳合定位方法，并重點(diǎn)對(duì)擴(kuò)展卡爾曼原理及基于擴(kuò)展卡爾曼濾波融合定位進(jìn)行闡

路徑損耗隨著路徑損耗因子 k 的增加而信號(hào)強(qiáng)度變小，隨著距離的增大而變小。這一現(xiàn)象更加符合真實(shí)環(huán)境下路徑損耗情況，故究基于 RSSI 的路徑衰減模型。維平面，利用接收機(jī)到三個(gè)或者以上 WiFi 發(fā)射機(jī)的距離，采用諸如出接收機(jī)的坐標(biāo)位置。圖 2.2 給出三邊測(cè)量法的原理圖。三邊測(cè)量法于一點(diǎn)的思想來推算出接收機(jī)的具體位置。三邊測(cè)量的關(guān)鍵是計(jì)算圖AP2、AP3發(fā)射節(jié)點(diǎn)到參考點(diǎn) O 的準(zhǔn)確距離信息。而 WiFi 接收機(jī)與發(fā)華為傳播模型計(jì)算求得。
【學(xué)位授予單位】：遼寧工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TN925.93;TP212

【參考文獻(xiàn)】

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