【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(yùn)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(dòng)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(dòng)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(shí)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(shí)的互補(bǔ)優(yōu)勢,本文提出了基于擴(kuò)展卡爾曼濾波(EKF)的融合算法。對(duì)于WIFI定位系統(tǒng),在實(shí)時(shí)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(jì)算成本,提高WIFI定位精度。地理標(biāo)識(shí)標(biāo)記室內(nèi)環(huán)境特性較為明確的位置點(diǎn),與WIFI系統(tǒng)在實(shí)時(shí)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(shí)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(shí)為量測量,實(shí)現(xiàn)基于EKF融合的導(dǎo)航算法,并在Android平臺(tái)搭建移動(dòng)客戶端,構(gòu)建移動(dòng)終端室內(nèi)導(dǎo)航系統(tǒng)。經(jīng)過對(duì)實(shí)際室內(nèi)環(huán)境數(shù)據(jù)采集與移動(dòng)終端導(dǎo)航系統(tǒng)測試,并對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)加以分析,可以得出:基于PDR、WIFI和地理標(biāo)識(shí)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(shí)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(diǎn)和移動(dòng)端時(shí)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(shí)鐘必然臨的最大困境。立在 TOA 基礎(chǔ)上的基于到達(dá)時(shí)間于 TOA 要求 AP 節(jié)點(diǎn)與移動(dòng)端量同一無線電信號(hào)到達(dá)不同 AP同步時(shí)間的依賴性。預(yù)先確定 AP 節(jié)點(diǎn)的位置。根據(jù)移AP 節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)位置為焦點(diǎn)的雙曲線 2 2 2 ( ) ( ) ( ) i j j + y y x x + y y )為 AP 節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)。t、t分別為

圖 2.3 TDOA 定位原理圖BS3 三個(gè) AP 節(jié)點(diǎn)，因此移動(dòng)端移動(dòng)端的位置。與移動(dòng)端的時(shí)鐘并不要求完全同法滿足如此高精度的定位活動(dòng)定位造成了一定的復(fù)雜性和困對(duì)應(yīng)的會(huì)存在較為嚴(yán)重的信號(hào)主要是在已知環(huán)境范圍內(nèi)，通與信號(hào)干擾等參數(shù)，，建立移動(dòng)端基位節(jié)點(diǎn)就可以依據(jù)其到 AP 節(jié)點(diǎn)法不需要依賴過多的硬件設(shè)備數(shù)，便于使用計(jì)算。信號(hào)傳播時(shí)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(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TN967.1

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2604627