本文關(guān)鍵詞：多信息融合室內(nèi)外無(wú)縫個(gè)人定位導(dǎo)航系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：個(gè)人定位導(dǎo)航技術(shù)作為近些年導(dǎo)航技術(shù)發(fā)展的主要領(lǐng)域,逐漸被重視和研究。近些年來(lái),基于衛(wèi)星定位技術(shù)的個(gè)人定位方法趨于成熟,取得了良好的效果。但是由于衛(wèi)星導(dǎo)航易受到環(huán)境干擾而影響導(dǎo)航定位性能,因此基于多傳感器輔助的個(gè)人無(wú)縫定位技術(shù)成為未來(lái)主要研究趨勢(shì)。論文以低成本傳感器為主要信息來(lái)源,進(jìn)行室內(nèi)外個(gè)人無(wú)縫定位方法的研究和實(shí)現(xiàn)工作。論文首先設(shè)計(jì)了搭載低成本MEMS傳感器的微機(jī)電傳感器模塊,利用該模塊輸出及光學(xué)式運(yùn)動(dòng)捕捉系統(tǒng)的輸出分別進(jìn)行了人體足部運(yùn)動(dòng)的基本分析,確定了人體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中足部零速階段的存在,以此為基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)了基于零速修正技術(shù)的純慣性個(gè)人定位方法,為后續(xù)個(gè)人無(wú)縫定位研究奠定了前提基礎(chǔ)。為了提高室內(nèi)無(wú)GPS情況下的個(gè)人定位可靠性,改善純慣性個(gè)人定位中出現(xiàn)的航向角發(fā)散問(wèn)題,論文研究實(shí)現(xiàn)了基于蜂窩網(wǎng)格粒子濾波的航向角修正方法和基于視覺(jué)輔助的航向角修正方法,通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了兩種方法的有效性,并進(jìn)行了對(duì)比。為了提高室外環(huán)境下的個(gè)人定位導(dǎo)航精度,論文將GPS和磁傳感器引入系統(tǒng),輔助慣導(dǎo)進(jìn)行個(gè)人定位。多傳感器數(shù)據(jù)通過(guò)卡爾曼濾波器進(jìn)行融合,以獲得最佳的定位精度。分析結(jié)果表明,室外等信號(hào)條件良好的情況下利用GPS和地磁輔助的方式可以有效提高個(gè)人導(dǎo)航定位精度。分別完成室內(nèi)外的個(gè)人定位方法研究后,論文給出了個(gè)人無(wú)縫定位策略,并基于該策略使用VC環(huán)境搭建了個(gè)人無(wú)縫定位導(dǎo)航軟件平臺(tái)。該軟件平臺(tái)為個(gè)人無(wú)縫定位的研究提供了基本實(shí)驗(yàn)平臺(tái),具有較好的工程參考價(jià)值。
【關(guān)鍵詞】：個(gè)人導(dǎo)航 無(wú)縫定位 粒子濾波 慣性導(dǎo)航 視覺(jué)匹配 卡爾曼濾波
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN96;P228.4
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-12
• 注釋表12-13
• 第一章 緒論13-20
• 1.1 課題研究背景及意義13
• 1.2 個(gè)人定位技術(shù)國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀13-17
• 1.2.1 國(guó)外個(gè)人定位技術(shù)概述14-16
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)個(gè)人定位技術(shù)概述16-17
• 1.3 個(gè)人定位技術(shù)的關(guān)鍵問(wèn)題17-18
• 1.4 論文研究?jī)?nèi)容及結(jié)構(gòu)18-20
• 第二章 數(shù)據(jù)采集平臺(tái)設(shè)計(jì)及個(gè)人慣性定位技術(shù)研究20-37
• 2.1 引言20
• 2.2 數(shù)據(jù)采集平臺(tái)設(shè)計(jì)研究20-25
• 2.2.1 微機(jī)電模塊框架設(shè)計(jì)21-22
• 2.2.2 慣性傳感器MPU-6050 電路設(shè)計(jì)22-23
• 2.2.3 磁傳感器HMC-5883 電路設(shè)計(jì)23
• 2.2.4 氣壓傳感器BMP-180 電路設(shè)計(jì)23-24
• 2.2.5 微機(jī)電模塊數(shù)據(jù)采集流程設(shè)計(jì)24-25
• 2.3 人體足部運(yùn)動(dòng)分析研究25-30
• 2.3.1 基于運(yùn)動(dòng)捕捉系統(tǒng)的人體足部運(yùn)動(dòng)分析25-28
• 2.3.2 基于慣性器件輸出的人體足部運(yùn)動(dòng)分析28-30
• 2.4 基于零速修正的個(gè)人慣性定位導(dǎo)航算法研究30-35
• 2.4.1 慣性個(gè)人定位算法框架構(gòu)建30-32
• 2.4.2 慣性傳感器在線標(biāo)定原理解析32
• 2.4.3 個(gè)人慣性定位實(shí)驗(yàn)分析32-35
• 2.5 本章小結(jié)35-37
• 第三章 室內(nèi)慣性個(gè)人定位航向角誤差抑制方法研究37-59
• 3.1 引言37
• 3.2 基于蜂窩網(wǎng)格粒子濾波的個(gè)人定位航向角修正方法研究37-44
• 3.2.1 粒子濾波原理解析37-39
• 3.2.2 基于蜂窩網(wǎng)格粒子濾波的個(gè)人定位算法框架設(shè)計(jì)39-40
• 3.2.3 蜂窩網(wǎng)格粒子濾波算法研究40-42
• 3.2.4 蜂窩網(wǎng)格粒子濾波實(shí)現(xiàn)研究42-43
• 3.2.5 蜂窩網(wǎng)格粒子濾波實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證43-44
• 3.3 基于圖像特征匹配的視覺(jué)姿態(tài)計(jì)算方法研究44-52
• 3.3.1 坐標(biāo)系建立分析44-46
• 3.3.2 攝像機(jī)成像模型及坐標(biāo)轉(zhuǎn)換研究46-47
• 3.3.3 圖像匹配原理研究47-48
• 3.3.4 圖像匹配姿態(tài)解算實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證48-52
• 3.4 基于視覺(jué)輔助的個(gè)人定位算法研究52-58
• 3.4.1 視覺(jué)輔助慣性的坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換關(guān)系52-53
• 3.4.2 視覺(jué)輔助個(gè)人定位的策略研究53-54
• 3.4.3 視覺(jué)輔助個(gè)人定位的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證54-58
• 3.5 本章小結(jié)58-59
• 第四章 基于GPS/地磁輔助的室外個(gè)人定位技術(shù)研究59-71
• 4.1 引言59
• 4.2 卡爾曼濾波原理59-60
• 4.3 慣導(dǎo)/磁傳感器組合個(gè)人定位方法60-66
• 4.3.1 磁傳感器誤差標(biāo)定與補(bǔ)償方法研究60-62
• 4.3.2 磁航向輔助個(gè)人定位算法研究62-64
• 4.3.3 磁航向輔助個(gè)人定位實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證64-66
• 4.4 慣導(dǎo)/磁傳感器/GPS組合個(gè)人定位方法研究66-70
• 4.4.1 GPS信號(hào)分析及可用性研究67-68
• 4.4.2 GPS輔助個(gè)人定位原理研究68
• 4.4.3 GPS輔助個(gè)人定位實(shí)驗(yàn)68-70
• 4.5 本章小結(jié)70-71
• 第五章 個(gè)人無(wú)縫定位軟件系統(tǒng)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)研究71-81
• 5.1 引言71
• 5.2 個(gè)人無(wú)縫定位算法結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)71-73
• 5.3 個(gè)人無(wú)縫定位軟件平臺(tái)設(shè)計(jì)73-76
• 5.3.1 軟件平臺(tái)框架及設(shè)計(jì)需求73-74
• 5.3.2 數(shù)據(jù)接收部分設(shè)計(jì)74-75
• 5.3.3 數(shù)據(jù)解析部分設(shè)計(jì)75
• 5.3.4 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與顯示部分設(shè)計(jì)75-76
• 5.4 個(gè)人移動(dòng)無(wú)縫定位系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證76-79
• 5.5 本章小結(jié)79-81
• 第六章 總結(jié)與展望81-84
• 6.1 本文工作總結(jié)81-82
• 6.2 進(jìn)一步工作展望82-84
• 參考文獻(xiàn)84-88
• 致謝88-89
• 在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文89

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