行人航跡推算（Pedestrian Dead Reckoning,PDR）技術(shù)不受外界環(huán)境干擾、成本低、短時(shí)精度高,因此在定位導(dǎo)航系統(tǒng)中,尤其是在室內(nèi)、井下等復(fù)雜環(huán)境中得到了廣泛的應(yīng)用。然而PDR僅能實(shí)現(xiàn)傳感坐標(biāo)系下的相對(duì)定位,無法獲取絕對(duì)位置信息,且慣性器件產(chǎn)生的積累誤差使得定位精度大幅下降。針對(duì)上述問題,本文提出一套完整的基于多源數(shù)據(jù)融合的室內(nèi)定位方案,其核心是挖掘地磁、Wi-Fi、建筑結(jié)構(gòu)等物理環(huán)境特征,修正定位誤差,從而實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)高效的室內(nèi)定位。針對(duì)PDR技術(shù)中漂移誤差較大的問題,本文從兩個(gè)方面進(jìn)行改進(jìn):首先,在對(duì)慣性傳感器輸出噪聲特性進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上提出一種基于多尺度閾值函數(shù)的小波去噪方法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該方法較之傳統(tǒng)算法信噪比提高5dBm,100米范圍內(nèi)相對(duì)定位誤差降低2.69%。其次,為提高方向角收斂速度,采用簡(jiǎn)化的分解四元數(shù)算法優(yōu)化初始姿態(tài),取代原有默認(rèn)初始值,算法收斂時(shí)間由20s減少到3s,性能得到很大提高。此外,本文研究了采用多源信息融合提高定位精確性的方法。首先,通過學(xué)習(xí)室內(nèi)環(huán)境中獨(dú)特的物理環(huán)境特征（地磁、Wi-Fi信號(hào)等）,選取特異性較強(qiáng)的位置作為參考地標(biāo),為定位... 

【文章來源】：中國礦業(yè)大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

定位系統(tǒng)框圖

icro-electromechanical Systems, MEMS)由于集成度高、體積小、便于攜帶等在慣導(dǎo)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。目前市場(chǎng)上常見的器件包括 MotionPa1700、MPU9250 等。早期的基于 MEMS 的慣導(dǎo)系統(tǒng)利用加速度雙重積分獲取位移，陀螺儀數(shù)據(jù)方向，磁力計(jì)提供磁北方向，輔助方向判斷。而由于慣性器件本身存在零偏度隨機(jī)游走等誤差，隨著時(shí)間推移，積累誤差將大大降低定位精度。在此基，學(xué)者們提出了一種改進(jìn)的行人航跡推算 PDR 技術(shù)。PDR 定位技術(shù)基于行動(dòng)規(guī)律，利用加速度計(jì)估測(cè)步頻和步幅，并結(jié)合陀螺儀和磁力計(jì)的數(shù)據(jù)獲得信息從而推算出運(yùn)動(dòng)方向，算法原理框圖見圖 2.1，具體表達(dá)式如下：1 1 11 1 1sincost t t tt t t tx x Ly y Lψψ+ + ++ + + = + = + (中，tx 、ty 是t 時(shí)刻位置坐標(biāo)，t1L+、t1ψ+分別代表性下一時(shí)刻的距離和方向1、t1y+即為估算的 t + 1時(shí)刻的位置坐標(biāo)。通過每一步的位置估算可獲取行人軌跡，完成行人運(yùn)動(dòng)定位。

格的時(shí)間同步，實(shí)際中很難操作，實(shí)現(xiàn)成本較高，而且在室射、多徑等現(xiàn)象，因此不太適用于室內(nèi)定位。而一般的無線射頻信號(hào)強(qiáng)度的功能，這使得基于 RSSI 的定位方法得到廣泛SI 的定位方法主要分為兩類：RSSI 測(cè)距法和 RSS 指紋定位法無線傳播模型反演測(cè)距，下面介紹無線傳播模型。無線傳播模型信號(hào)在傳播過程中受到地形、建筑物和多普勒效應(yīng)等影響，干擾等情況，但總體而言，隨著距離的增大信號(hào)強(qiáng)度不斷衰傳播模型表達(dá)式為[38]：0010 log( )xdxdP P Ndσ= η+ 代表斷點(diǎn)距離，數(shù)值可根據(jù)環(huán)境調(diào)節(jié)（室內(nèi)為 1m），xd 為待x0d > d，0P 為0d 處的信號(hào)強(qiáng)度，dxP 代表待測(cè)點(diǎn)的信號(hào)強(qiáng)度（單聲功率且 N ~ N(0, )σσ ，η 代表路徑損耗指數(shù)。Dist


本文編號(hào)：2965617