【摘要】：伴隨著以互聯(lián)網(wǎng)為代表的新媒體技術(shù)的飛速發(fā)展,基于地理位置服務(wù)(Location Based Service,LBS)越來越受到大眾的青睞。在過去的十年里,LBS在各種應(yīng)用中得到廣泛應(yīng)用,如地圖導(dǎo)航、人員定位和物流跟蹤等。然而一方面,在室內(nèi)環(huán)境中,由于建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性,全球定位系統(tǒng)(Global Positioning System,GPS)根本無法為用戶提供穩(wěn)定可靠地定位服務(wù);另一方面,據(jù)不完全統(tǒng)計,人們一天中大多數(shù)時間都會在室內(nèi)度過。因此,研究出一種高精度、低成本和易推廣的室內(nèi)定位技術(shù)已經(jīng)成為當(dāng)前的迫切需求�；谝陨戏治�,本文針對基于藍牙接收信號強度(Received Signal Strength,RSS)和行人航位推算(Pedestrian Dead Reckoning,PDR)兩種定位技術(shù)進行了研究,在此基礎(chǔ)上提出一種藍牙輔助的PDR室內(nèi)定位算法。主要研究內(nèi)容如下:(1)提出了一種參數(shù)自適應(yīng)的PDR算法(APDR算法),該算法相對于傳統(tǒng)PDR算法,主要在步態(tài)檢測和航向角估計兩個方面作了改進。在步態(tài)檢測方面,提出了一種閾值自適應(yīng)的步態(tài)檢測方法,該方法首先通過滑動均值濾波器消除毛刺噪聲對加速度計的影響,然后利用前后腳步的連貫性,動態(tài)改變閾值的大小,最后根據(jù)閾值進行步態(tài)檢測。在航向角估計方面,提出一種參數(shù)自適應(yīng)的航向角融合方法,該方法不僅融合了陀螺儀和電子羅盤,還參考了前一時刻的航向角信息。具體來說,首先通過滑動均值濾波器減少電子羅盤的隨機誤差和噪聲干擾,然后利用自適應(yīng)的方式實時調(diào)整上述三個參數(shù)的權(quán)重,最后根據(jù)權(quán)重得到最終的航向角。實驗結(jié)果表明,本文提出的APDR算法在兩個不同的實驗環(huán)境中平均定位誤差分別為1.38m和1.18m,相比MPDR(使用電子羅盤作為航向角的PDR算法)、GPDR(使用陀螺儀作為航向角的PDR算法)和SmartPDR,定位精度分別提升44.49%、39.99%和25.76%。(2)為了解決APDR出現(xiàn)的累積誤差問題,提出一種基于藍牙輔助APDR的融合室內(nèi)定位算法(B-APDR算法)。核心思想是利用藍牙RSS最強信標法得到誤差在一定范圍的定位位置,該位置稱為關(guān)鍵點,然后利用前后關(guān)鍵點消除APDR累積誤差和調(diào)整APDR參數(shù)。具體來說,首先,給定智能手機的初始位置;其次,智能手機在進行APDR算法定位的同時采集藍牙RSS,當(dāng)RSS大于設(shè)定的閾值時,利用本文設(shè)計的關(guān)鍵點識別方法識別室內(nèi)關(guān)鍵點;最后對APDR定位結(jié)果進行矯正,并動態(tài)調(diào)整APDR算法中的步長參數(shù)?。實驗結(jié)果表明,本文提出的B-APDR算法在兩個不同的實驗環(huán)境中平均定位誤差分別為0.92m和1.00m,與APDR算法相比,定位精度分別提升了33.33%和15.25%,很好的消除了APDR算法的累積誤差。
【圖文】：

世界坐標系（2）載體坐標系定義

RSS與距離關(guān)系
【學(xué)位授予單位】：杭州電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TN925

【參考文獻】

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本文編號：2641337