基于磁場序列匹配的室內(nèi)定位方法分析與研究
發(fā)布時間:2021-03-09 14:41
近年來,基于位置的服務(wù)(LBS)在導(dǎo)航、監(jiān)測、消息推送、購物引導(dǎo)等應(yīng)用場景中迅速普及,產(chǎn)生了對精確室內(nèi)定位技術(shù)的巨大需求。目前主流的定位方式是衛(wèi)星定位。但是在室內(nèi),衛(wèi)星信號受到建筑物遮擋而無法使用;诖艌鲂畔⒌氖覂(nèi)定位技術(shù)由于其無需額外定位設(shè)施、定位精度較高、相對穩(wěn)定等優(yōu)點,逐漸成為研究的熱點。由于單個位置的磁場值存在極為有限的特征,為了提高磁場定位精度,需要將行走過程中連續(xù)采集的磁場序列作為磁場特征值來提高識別度。這種基于磁場序列匹配的室內(nèi)定位方法受到越來越多的關(guān)注。本文首先設(shè)計了一套室內(nèi)定位系統(tǒng)的性能評估框架,選取了具有代表意義的三類磁場特性不同的典型場景,對現(xiàn)有算法在不同的場景下的性能進行了理論分析和實驗仿真驗證。我們的分析得到了以下三點結(jié)論。第一,通過對匹配過程運算復(fù)雜度的分析可知,定位精度對滑動窗口搜索的步進有較大的依賴,隨著步進的增大迅速降低。第二,匹配長度在一定范圍內(nèi)增大可以提高定位精度,但是由于測量隨機誤差的存在,定位精度無法隨著匹配長度的提高而無限增大,并且在同一位置磁場匹配長度增大,存在定位結(jié)果降低情況。第三,磁場特征選擇對定位精度也具有很大影響,特征擴維應(yīng)用在D...
【文章來源】:廈門大學福建省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:78 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-1磁場坐標與磁場特征[531??通過直角坐標系來描述在地球上的地磁場強度矢量r,如圖2-?1所示為磁??
?45??圖3-1基于滑動窗口磁場序列匹配??如圖3-1所示,圖中上部分為地磁圖數(shù)據(jù)庫備選序列M?=??其中n為地磁圖的大小。下部分為待匹配的測試序列X?=?{xpx2,...,x,},/為所??24??
3.5.1?數(shù)據(jù)采集??數(shù)據(jù)采集通過手機APP完成,實驗使用聯(lián)想Phab?2?Pro作為磁場采集測試??手機。如圖3-?2所示。采集的數(shù)據(jù)包擴三軸磁力計和三軸重力加速度。其中三??周磁力計作為磁場的信息,重力加速度用于輔助計算水平和垂直二維磁場特征??值。???自動〇手動〇起點咖采集?已采集:0行0列??采樣間隔?cm連續(xù)采集?Y?0.05s?,??原點坐標X:?y:?第一列終點坐標x?y:?〇??開始?清空位璽?掃描win??校正結(jié)果:??圖3-2數(shù)據(jù)采集APP界面??磁場數(shù)據(jù)庫的采集是一個相對復(fù)雜的過程,為了減少時間和采集的復(fù)雜度,??我們通過連續(xù)行走采集數(shù)據(jù)的方法P1。在己知地標(坐標點)或平面圖,假定??人行走是勻速運動。測試者以恒定的速度在兩個地標(比如拐角、交叉口等)之??間行走。地標的位置在地圖上是確定的,因此,兩個地標間行走采集的磁場數(shù)據(jù)??就可以均勻映射到兩個地標之間。因為人行走無法保證一定是勻速狀態(tài),因此相??對于逐點測量會帶來一定的誤差。為了減小測量帶來的偏差,通過增加額外的地??標點
【參考文獻】:
博士論文
[1]INS/地磁匹配組合導(dǎo)航系統(tǒng)技術(shù)研究[D]. 梁瑩.哈爾濱工程大學 2010
碩士論文
[1]地磁匹配導(dǎo)航算法研究[D]. 呂云霄.國防科學技術(shù)大學 2010
本文編號:3073015
【文章來源】:廈門大學福建省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:78 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-1磁場坐標與磁場特征[531??通過直角坐標系來描述在地球上的地磁場強度矢量r,如圖2-?1所示為磁??
?45??圖3-1基于滑動窗口磁場序列匹配??如圖3-1所示,圖中上部分為地磁圖數(shù)據(jù)庫備選序列M?=??其中n為地磁圖的大小。下部分為待匹配的測試序列X?=?{xpx2,...,x,},/為所??24??
3.5.1?數(shù)據(jù)采集??數(shù)據(jù)采集通過手機APP完成,實驗使用聯(lián)想Phab?2?Pro作為磁場采集測試??手機。如圖3-?2所示。采集的數(shù)據(jù)包擴三軸磁力計和三軸重力加速度。其中三??周磁力計作為磁場的信息,重力加速度用于輔助計算水平和垂直二維磁場特征??值。???自動〇手動〇起點咖采集?已采集:0行0列??采樣間隔?cm連續(xù)采集?Y?0.05s?,??原點坐標X:?y:?第一列終點坐標x?y:?〇??開始?清空位璽?掃描win??校正結(jié)果:??圖3-2數(shù)據(jù)采集APP界面??磁場數(shù)據(jù)庫的采集是一個相對復(fù)雜的過程,為了減少時間和采集的復(fù)雜度,??我們通過連續(xù)行走采集數(shù)據(jù)的方法P1。在己知地標(坐標點)或平面圖,假定??人行走是勻速運動。測試者以恒定的速度在兩個地標(比如拐角、交叉口等)之??間行走。地標的位置在地圖上是確定的,因此,兩個地標間行走采集的磁場數(shù)據(jù)??就可以均勻映射到兩個地標之間。因為人行走無法保證一定是勻速狀態(tài),因此相??對于逐點測量會帶來一定的誤差。為了減小測量帶來的偏差,通過增加額外的地??標點
【參考文獻】:
博士論文
[1]INS/地磁匹配組合導(dǎo)航系統(tǒng)技術(shù)研究[D]. 梁瑩.哈爾濱工程大學 2010
碩士論文
[1]地磁匹配導(dǎo)航算法研究[D]. 呂云霄.國防科學技術(shù)大學 2010
本文編號:3073015
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