本文關鍵詞：基于慣性導航的室內定位系統(tǒng)的研究

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【摘要】：近年來,定位導航技術和基于位置的服務逐漸深入到生活的各個方面,給人們的生活帶來快捷和方便。同時,人們對室內定位的需求日益迫切,也對定位的精度和連續(xù)性提出了更高的要求。然而,在城市環(huán)境中,由于人們使用定位服務的場景通常是室內,衛(wèi)星定位系統(tǒng)由于信號遮擋、干擾等,定位的精度比較差甚至無法定位。因此在室內提供定位服務,需要采用室內定位技術。常見的室內定位技術有定位技術、藍牙定位技術、定位技術、基站定位技術和行人航跡推算定位技術等。本文在智能手機大規(guī)模普及的條件下,結合智能手機內置的傳感器對基于慣性導航的室內定位技術完成了以下工作:1.對目前基于慣性導航和地圖匹配的室內定位算法進行了詳細的研究,利用智能手機中的慣性傳感器返回的數(shù)據以及地圖中包含的信息實現(xiàn)室內定位服務,本文的慣性導航使用航跡推算方法實現(xiàn)定位功能,航跡推算方法的精度依賴于步數(shù)、步長和航向。根據慣性傳感器收集的數(shù)據進行步態(tài)檢測、動態(tài)步長估計以及確定航向,并在步態(tài)檢測過程中采用多條件約束的波峰—波谷檢測方法減少偽步態(tài)的識別。2.基于慣性導航的室內定位結果的行人航跡推算誤差校正研究。由于傳感器的精度和人為因素存在的誤差累積,本文使用地圖匹配算法進行消除,根據地圖布局特征劃分矢量域,修正方向傳感器數(shù)據來糾正航向,并在關鍵點處進行點位校準,進一步提高定位精度。3.設計和實現(xiàn)基于慣性導航的室內定位系統(tǒng),包括主界面模塊、獲取傳感器數(shù)據模塊、數(shù)據預處理模塊、定位模塊以及顯示模塊。并進行性能測試,該系統(tǒng)可以有效地實現(xiàn)高精度的室內定位,易于廣泛運用和普及,具有較大的現(xiàn)實意義。
【關鍵詞】：慣性傳感器 慣性導航 地圖匹配 室內定位
【學位授予單位】：吉林大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TN96
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 緒論10-15
• 1.1 研究背景及意義10-11
• 1.2 研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.1 室內定位研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 智能手機發(fā)展現(xiàn)狀12
• 1.3 發(fā)展趨勢12-13
• 1.3.1 室內定位發(fā)展趨勢12
• 1.3.2 智能手機發(fā)展趨勢12-13
• 1.4 研究內容13
• 1.5 論文結構13-15
• 第2章 室內定位技術及Android系統(tǒng)綜述15-22
• 2.1 室內定位技術綜述15-18
• 2.1.1 基于短距離無線通信的室內定位15-17
• 2.1.2 基于慣性傳感器的室內定位17
• 2.1.3 基于WiFi的室內定位17-18
• 2.2 Android綜述18-21
• 2.2.1 Android系統(tǒng)簡介18-20
• 2.2.2 Android程序開發(fā)20-21
• 2.3 本章小結21-22
• 第3章 基于慣導的室內定位算法22-36
• 3.1 傳感器數(shù)據22-23
• 3.1.1 加速度計22
• 3.1.2 方向傳感器22-23
• 3.1.3 陀螺儀23
• 3.2 數(shù)據預處理23-27
• 3.2.1 消除重力影響23-25
• 3.2.2 坐標系轉換25-26
• 3.2.3 數(shù)據封裝26-27
• 3.3 慣性導航定位算法27-35
• 3.3.1 航跡推測算法27-28
• 3.3.2 步態(tài)檢測28-31
• 3.3.3 步長估計31-32
• 3.3.4 航向估計32-33
• 3.3.5 地圖匹配33-35
• 3.4 本章小結35-36
• 第4章 室內定位系統(tǒng)設計與實現(xiàn)36-58
• 4.1 系統(tǒng)整體架構36-38
• 4.2 主界面模塊38
• 4.3 獲取傳感器數(shù)據模塊38-42
• 4.4 數(shù)據預處理模塊42-43
• 4.5 定位模塊43-53
• 4.5.1 步態(tài)檢測44-46
• 4.5.2 步長估計46
• 4.5.3 航向估計46-47
• 4.5.4 地圖匹配與修正模型47-53
• 4.6 顯示模塊53-54
• 4.7 系統(tǒng)開發(fā)54-56
• 4.8 本章小結56-58
• 第5章 定位系統(tǒng)性能分析58-64
• 5.1 測試環(huán)境58
• 5.2 測試效果58-62
• 5.3 測試結果分析62
• 5.4 性能評價62-63
• 5.5 本章小結63-64
• 第6章 總結與展望64-66
• 6.1 總結64
• 6.2 展望64-66
• 參考文獻66-68
• 致謝68

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據庫 前3條

1 陳嬌;陳瑋;陸曉野;古文麗;;基于GPSOne和航位推算的定位算法研究[J];計算機與數(shù)字工程;2012年01期

2 楊學永;孔令富;吳培良;;智能空間輔助家庭服務機器人的定位方法[J];計算機仿真;2011年10期

3 倪巍,王宗欣;基于接收信號強度測量的室內定位算法[J];復旦學報(自然科學版);2004年01期

中國博士學位論文全文數(shù)據庫 前1條

1 陳偉;基于GPS和自包含傳感器的行人室內外無縫定位算法研究[D];中國科學技術大學;2010年

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本文編號：574465