本文關(guān)鍵詞：基于慣性導(dǎo)航的室內(nèi)定位系統(tǒng)的研究

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【摘要】：近年來,定位導(dǎo)航技術(shù)和基于位置的服務(wù)逐漸深入到生活的各個(gè)方面,給人們的生活帶來快捷和方便。同時(shí),人們對(duì)室內(nèi)定位的需求日益迫切,也對(duì)定位的精度和連續(xù)性提出了更高的要求。然而,在城市環(huán)境中,由于人們使用定位服務(wù)的場(chǎng)景通常是室內(nèi),衛(wèi)星定位系統(tǒng)由于信號(hào)遮擋、干擾等,定位的精度比較差甚至無法定位。因此在室內(nèi)提供定位服務(wù),需要采用室內(nèi)定位技術(shù)。常見的室內(nèi)定位技術(shù)有定位技術(shù)、藍(lán)牙定位技術(shù)、定位技術(shù)、基站定位技術(shù)和行人航跡推算定位技術(shù)等。本文在智能手機(jī)大規(guī)模普及的條件下,結(jié)合智能手機(jī)內(nèi)置的傳感器對(duì)基于慣性導(dǎo)航的室內(nèi)定位技術(shù)完成了以下工作:1.對(duì)目前基于慣性導(dǎo)航和地圖匹配的室內(nèi)定位算法進(jìn)行了詳細(xì)的研究,利用智能手機(jī)中的慣性傳感器返回的數(shù)據(jù)以及地圖中包含的信息實(shí)現(xiàn)室內(nèi)定位服務(wù),本文的慣性導(dǎo)航使用航跡推算方法實(shí)現(xiàn)定位功能,航跡推算方法的精度依賴于步數(shù)、步長和航向。根據(jù)慣性傳感器收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行步態(tài)檢測(cè)、動(dòng)態(tài)步長估計(jì)以及確定航向,并在步態(tài)檢測(cè)過程中采用多條件約束的波峰—波谷檢測(cè)方法減少偽步態(tài)的識(shí)別。2.基于慣性導(dǎo)航的室內(nèi)定位結(jié)果的行人航跡推算誤差校正研究。由于傳感器的精度和人為因素存在的誤差累積,本文使用地圖匹配算法進(jìn)行消除,根據(jù)地圖布局特征劃分矢量域,修正方向傳感器數(shù)據(jù)來糾正航向,并在關(guān)鍵點(diǎn)處進(jìn)行點(diǎn)位校準(zhǔn),進(jìn)一步提高定位精度。3.設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)基于慣性導(dǎo)航的室內(nèi)定位系統(tǒng),包括主界面模塊、獲取傳感器數(shù)據(jù)模塊、數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊、定位模塊以及顯示模塊。并進(jìn)行性能測(cè)試,該系統(tǒng)可以有效地實(shí)現(xiàn)高精度的室內(nèi)定位,易于廣泛運(yùn)用和普及,具有較大的現(xiàn)實(shí)意義。
【關(guān)鍵詞】：慣性傳感器 慣性導(dǎo)航 地圖匹配 室內(nèi)定位
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN96
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 緒論10-15
• 1.1 研究背景及意義10-11
• 1.2 研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.1 室內(nèi)定位研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 智能手機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀12
• 1.3 發(fā)展趨勢(shì)12-13
• 1.3.1 室內(nèi)定位發(fā)展趨勢(shì)12
• 1.3.2 智能手機(jī)發(fā)展趨勢(shì)12-13
• 1.4 研究內(nèi)容13
• 1.5 論文結(jié)構(gòu)13-15
• 第2章 室內(nèi)定位技術(shù)及Android系統(tǒng)綜述15-22
• 2.1 室內(nèi)定位技術(shù)綜述15-18
• 2.1.1 基于短距離無線通信的室內(nèi)定位15-17
• 2.1.2 基于慣性傳感器的室內(nèi)定位17
• 2.1.3 基于WiFi的室內(nèi)定位17-18
• 2.2 Android綜述18-21
• 2.2.1 Android系統(tǒng)簡介18-20
• 2.2.2 Android程序開發(fā)20-21
• 2.3 本章小結(jié)21-22
• 第3章 基于慣導(dǎo)的室內(nèi)定位算法22-36
• 3.1 傳感器數(shù)據(jù)22-23
• 3.1.1 加速度計(jì)22
• 3.1.2 方向傳感器22-23
• 3.1.3 陀螺儀23
• 3.2 數(shù)據(jù)預(yù)處理23-27
• 3.2.1 消除重力影響23-25
• 3.2.2 坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換25-26
• 3.2.3 數(shù)據(jù)封裝26-27
• 3.3 慣性導(dǎo)航定位算法27-35
• 3.3.1 航跡推測(cè)算法27-28
• 3.3.2 步態(tài)檢測(cè)28-31
• 3.3.3 步長估計(jì)31-32
• 3.3.4 航向估計(jì)32-33
• 3.3.5 地圖匹配33-35
• 3.4 本章小結(jié)35-36
• 第4章 室內(nèi)定位系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)36-58
• 4.1 系統(tǒng)整體架構(gòu)36-38
• 4.2 主界面模塊38
• 4.3 獲取傳感器數(shù)據(jù)模塊38-42
• 4.4 數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊42-43
• 4.5 定位模塊43-53
• 4.5.1 步態(tài)檢測(cè)44-46
• 4.5.2 步長估計(jì)46
• 4.5.3 航向估計(jì)46-47
• 4.5.4 地圖匹配與修正模型47-53
• 4.6 顯示模塊53-54
• 4.7 系統(tǒng)開發(fā)54-56
• 4.8 本章小結(jié)56-58
• 第5章 定位系統(tǒng)性能分析58-64
• 5.1 測(cè)試環(huán)境58
• 5.2 測(cè)試效果58-62
• 5.3 測(cè)試結(jié)果分析62
• 5.4 性能評(píng)價(jià)62-63
• 5.5 本章小結(jié)63-64
• 第6章 總結(jié)與展望64-66
• 6.1 總結(jié)64
• 6.2 展望64-66
• 參考文獻(xiàn)66-68
• 致謝68

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 陳嬌;陳瑋;陸曉野;古文麗;;基于GPSOne和航位推算的定位算法研究[J];計(jì)算機(jī)與數(shù)字工程;2012年01期

2 楊學(xué)永;孔令富;吳培良;;智能空間輔助家庭服務(wù)機(jī)器人的定位方法[J];計(jì)算機(jī)仿真;2011年10期

3 倪巍,王宗欣;基于接收信號(hào)強(qiáng)度測(cè)量的室內(nèi)定位算法[J];復(fù)旦學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2004年01期

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 陳偉;基于GPS和自包含傳感器的行人室內(nèi)外無縫定位算法研究[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2010年

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本文編號(hào)：574465