本文關(guān)鍵詞：用于室內(nèi)定位慣性導(dǎo)航技術(shù)研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著微電機(jī)系統(tǒng)(Micro-Electro-Mechanical Systems, MEMS)技術(shù)的不斷發(fā)展,基于MEMS的慣性傳感器應(yīng)用呈現(xiàn)出巨大的研究價值和廣闊的應(yīng)用前景,已逐漸成為國內(nèi)外研究的熱點,這種慣性導(dǎo)航系統(tǒng)擁有體積小、成本低、隱蔽性好、自主性強(qiáng)等優(yōu)點,在諸如室內(nèi)定位等應(yīng)用中廣泛應(yīng)用。然而,慣性導(dǎo)航系統(tǒng)自身也有諸多缺點,比如基于MEMS的慣性器件精度低,且無法長時間進(jìn)行導(dǎo)航任務(wù),所以需要使用后期處理算法來不斷修正和處理得到的導(dǎo)航數(shù)據(jù)以獲得準(zhǔn)確的運動軌跡。本文在詳細(xì)分析室內(nèi)定位技術(shù)基礎(chǔ)上,探究了MEMS慣性傳感器用于室內(nèi)導(dǎo)航的工作原理,并提出適合室內(nèi)定位得慣性算法,具體內(nèi)容有：1.詳細(xì)介紹了常用的室內(nèi)定位技術(shù)研究背景和意義,以及說明了國內(nèi)外研究現(xiàn)狀。并對常見的三維空間坐標(biāo)系統(tǒng)進(jìn)行介紹,同時分析了幾種坐標(biāo)系之間轉(zhuǎn)換方法。針對各自的優(yōu)缺點,本文選取了四元數(shù)法作為坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換和姿態(tài)估計的方法。2.在現(xiàn)有研究的基礎(chǔ)上,改進(jìn)并提出了慣性導(dǎo)航系統(tǒng)中的步伐階段檢測、方位估計、零速度更新和擴(kuò)展卡爾曼濾波(Extended Kalman Filter, EKF)等關(guān)鍵算法。3.為了進(jìn)一步驗證本文提出的慣性導(dǎo)航系統(tǒng)在室內(nèi)定位的可行性,本文在手機(jī)上驗證了算法的有效性,發(fā)現(xiàn)可以滿足室內(nèi)定位應(yīng)用需求。
【關(guān)鍵詞】：室內(nèi)定位 慣性傳感器 姿態(tài)估計 慣性導(dǎo)航 卡爾曼濾波
【學(xué)位授予單位】：南京郵電大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN967.1
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第一章 前言9-13
• 1.1 研究背景及意義9-11
• 1.2 研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3 本文主要內(nèi)容12-13
• 第二章 室內(nèi)定位技術(shù)13-24
• 2.1 技術(shù)背景13-14
• 2.2 解決方案14-16
• 2.3 室內(nèi)定位理論基礎(chǔ)16-22
• 2.3.1 三維空間坐標(biāo)系統(tǒng)16-18
• 2.3.2 坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系18-22
• 2.4 捷聯(lián)式慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的基本原理22-24
• 第三章 室內(nèi)定位算法24-30
• 3.1 基于指紋算法WIFI定位24-26
• 3.2 慣性傳感器結(jié)合WIFI26-27
• 3.3 WIFI、MEMS加速度和電子地圖相結(jié)合定位系統(tǒng)27-30
• 第四章 基于慣性傳感器的室內(nèi)定位30-46
• 4.1 步伐檢測30-34
• 4.2 行走方位估計34-37
• 4.3 零速度更新(ZUPT)37-40
• 4.4 擴(kuò)展卡爾曼濾波算法(EKF)40-45
• 4.5 本章小結(jié)45-46
• 第五章 算法驗證46-52
• 5.1 軟件開發(fā)環(huán)境46
• 5.2 系統(tǒng)工程構(gòu)架46-47
• 5.3 定位實現(xiàn)47-51
• 5.3.1 系統(tǒng)的主界面模塊48-49
• 5.3.2 行人運動檢測模塊49-50
• 5.3.3 行人方向檢測模塊50
• 5.3.4 室內(nèi)地圖模塊50-51
• 5.4 本章小結(jié)51-52
• 第六章 結(jié)果分析52-63
• 6.1 數(shù)據(jù)采集52-53
• 6.2 數(shù)據(jù)分析53-63
• 6.2.1 室內(nèi)環(huán)境驗證53-55
• 6.2.2 室內(nèi)電子地圖矯正55-59
• 6.2.3 室外驗證59-63
• 第七章 結(jié)論63-65
• 參考文獻(xiàn)65-69
• 致謝69

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 趙軍;李鴻斌;王智;;無線網(wǎng)絡(luò)室內(nèi)定位系統(tǒng)研究[J];信息與控制;2008年04期

2 梁韻基;周興社;於志文;倪紅波;;普適環(huán)境室內(nèi)定位系統(tǒng)研究[J];計算機(jī)科學(xué);2010年03期

3 汪苑;林錦國;;幾種常用室內(nèi)定位技術(shù)的探討[J];中國儀器儀表;2011年02期

4 王麗英;;導(dǎo)航發(fā)展的新熱點——室內(nèi)定位[J];今日電子;2011年12期

5 ;衛(wèi)星信號易被干擾 室內(nèi)定位技術(shù)解析[J];金卡工程;2012年07期

6 李振;姚以鵬;;大型公共場館智能室內(nèi)定位導(dǎo)游系統(tǒng)的技術(shù)研究[J];廣東科技;2013年12期

7 袁飛;;淺談室內(nèi)定位與機(jī)場旅客個性化服務(wù)[J];中國科技信息;2014年08期

8 張玉梅;康曉霞;;救援隊員室內(nèi)定位技術(shù)分析[J];消防科學(xué)與技術(shù);2012年06期

9 楊華;劉軍發(fā);陳益強(qiáng);;一種基于多終端動態(tài)協(xié)同的室內(nèi)定位方法[J];計算機(jī)應(yīng)用研究;2012年07期

10 胡天琨;葉建芳;;基于手持設(shè)備的室內(nèi)定位系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[J];微型機(jī)與應(yīng)用;2012年13期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前8條

1 張立立;鐘耳順;;無線室內(nèi)定位技術(shù)[A];中國地理信息系統(tǒng)協(xié)會第八屆年會論文集[C];2004年

2 郭明濤;李文元;龔福春;;室內(nèi)定位方法分析[A];2007北京地區(qū)高校研究生學(xué)術(shù)交流會通信與信息技術(shù)會議論文集（下冊）[C];2008年

3 郭旭斌;葉長城;王憶文;李輝;;基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的室內(nèi)定位系統(tǒng)[A];第十五屆計算機(jī)工程與工藝年會暨第一屆微處理器技術(shù)論壇論文集（A輯）[C];2011年

4 房秉毅;李熹;;超寬帶室內(nèi)定位系統(tǒng)研究[A];2005年全國超寬帶無線通信技術(shù)學(xué)術(shù)會議論文集[C];2005年

5 高雪晨;蔣泰;曹林峰;;基于RFID的室內(nèi)定位系統(tǒng)設(shè)計[A];廣西計算機(jī)學(xué)會2012年學(xué)術(shù)年會論文集[C];2012年

6 徐勁松;盧曉春;邊玉敬;;基于UWB的室內(nèi)定位系統(tǒng)設(shè)計與仿真[A];2009全國時間頻率學(xué)術(shù)會議論文集[C];2009年

7 雷地球;羅海勇;劉曉明;;一種基于WiFi的室內(nèi)定位系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[A];第六屆和諧人機(jī)環(huán)境聯(lián)合學(xué)術(shù)會議（HHME2010)、第19屆全國多媒體學(xué)術(shù)會議（NCMT2010）、第6屆全國人機(jī)交互學(xué)術(shù)會議（CHCI2010）、第5屆全國普適計算學(xué)術(shù)會議（PCC2010）論文集[C];2010年

8 胡斌;宋娜娜;;基于航位推測技術(shù)的消防人員室內(nèi)定位系統(tǒng)研究[A];2014中國消防協(xié)會科學(xué)技術(shù)年會論文集[C];2014年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 本報記者 馬靜t

本文編號：478740