基于航向優(yōu)化估計(jì)與多維度粒子濾波的行人融合定位方法研究
發(fā)布時(shí)間:2021-01-20 10:22
基于位置的服務(wù)在軍事、民生和商業(yè)等領(lǐng)域都有著十分重要且廣泛的應(yīng)用。全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)可以在大多數(shù)室外場(chǎng)景提供令人滿意的定位服務(wù),但在室內(nèi)環(huán)境中受到信號(hào)衰減和多徑效應(yīng)等因素影響,并不能在室內(nèi)提供定位。隨著具有高計(jì)算性能和豐富內(nèi)置傳感器的智能手機(jī)的普及,利用其環(huán)境感知能力進(jìn)行室內(nèi)行人定位成為目前主流的發(fā)展方向。首先,本文利用智能手機(jī)搭載的微機(jī)電傳感器,針對(duì)行人航位推算算法中航向估計(jì)這一核心問題,開展了三方面研究:(1)提出了適用于智能手機(jī)的在室內(nèi)磁干擾環(huán)境下的磁力計(jì)校準(zhǔn)方案,提高航向估計(jì)在室內(nèi)環(huán)境中的性能;(2)針對(duì)行人不同手機(jī)攜帶方式,本文提出利用行人行進(jìn)中加速度頻率特性估計(jì)行人航向的算法,從而消除航位推算算法中,對(duì)行人使用與攜帶手機(jī)方式的限制;(3)提出利用室內(nèi)路網(wǎng)數(shù)據(jù)輔助航向估計(jì)的方法,進(jìn)一步修正航向誤差。其次,為了有效利用多傳感器、機(jī)會(huì)信號(hào)、地圖信息等多種數(shù)據(jù),本文提出多維度粒子濾波融合定位算法。(1)將行人航位推算與機(jī)會(huì)信號(hào)定位組合,實(shí)現(xiàn)兩者定位方法的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ);(2)為解決使用智能手機(jī)的攜帶方式限制,本文采用運(yùn)動(dòng)識(shí)別算法,針對(duì)特殊攜帶方式進(jìn)行步態(tài)檢測(cè)算法的優(yōu)化和行人航向偏置補(bǔ)償,以...
【文章來源】:上海交通大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:89 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
磁干擾下磁場(chǎng)數(shù)據(jù)(紅色)與無干擾磁場(chǎng)數(shù)據(jù)(藍(lán)色)的對(duì)比
據(jù)量為 N 組,橢球擬合問題可以表N 1Dp 0使用奇異值分解(Singular Value Deco量即認(rèn)為是所求的 p[65],進(jìn)而求解sition)求解1 1( )Te A A A ,即可得到設(shè)計(jì)題,我們需要采集多組磁場(chǎng)矢量數(shù)用 SVD 求解橢球方程,我們至少需果我們可以獲得更多的數(shù)據(jù)用于擬多,耗費(fèi)在采集和計(jì)算上的時(shí)間也最少的數(shù)據(jù)量滿足校準(zhǔn)的要求。別的方式,選擇智能手機(jī)上的磁力軸各旋轉(zhuǎn)一周來采集數(shù)據(jù)。
圖 2-3 橢球形狀示意圖Fig.2-3 The shape of an ellipsoid磁場(chǎng)數(shù)據(jù)的方法,校準(zhǔn)流程在求解橢球如何校準(zhǔn)他們自己的智能手機(jī)。因此在比較了不同旋轉(zhuǎn)模式的校準(zhǔn)結(jié)果的差別方法。本文使用的集成在智能手機(jī)上分辨率為 0.15 的磁力計(jì),采樣頻率為進(jìn)行。繞手機(jī)坐標(biāo)系的 X 軸和 Z 軸分別旋轉(zhuǎn)取了比較有代表性的一組數(shù)據(jù)用以展示Before calibraAfter calibratio
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]室內(nèi)定位技術(shù)與應(yīng)用綜述[J]. 裴凌,劉東輝,錢久超. 導(dǎo)航定位與授時(shí). 2017(03)
[2]室內(nèi)定位技術(shù)的研究綜述[J]. 劉祺,朱秋月,馮莎. 計(jì)算機(jī)時(shí)代. 2016(08)
[3]基于低功耗藍(lán)牙技術(shù)的室內(nèi)定位應(yīng)用研究[J]. 劉明偉,劉太君,葉焱,吳麗. 無線通信技術(shù). 2015(03)
[4]室內(nèi)定位:分類、方法與應(yīng)用綜述[J]. 阮陵,張翎,許越,鄭星雨. 地理信息世界. 2015(02)
[5]一種基于地圖匹配輔助行人航位推算的室內(nèi)定位方法[J]. 胡安冬,王堅(jiān),高井祥. 測(cè)繪科學(xué)技術(shù)學(xué)報(bào). 2014(05)
[6]粒子濾波算法[J]. 王法勝,魯明羽,趙清杰,袁澤劍. 計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào). 2014(08)
[7]室內(nèi)定位現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)研究(英文)[J]. 鄧中亮,余彥培,袁協(xié),萬能,楊磊. 中國通信. 2013(03)
[8]一種八位置數(shù)字磁強(qiáng)計(jì)系統(tǒng)誤差標(biāo)定方法[J]. 林恒,魏瑩瑩,李保國. 傳感器與微系統(tǒng). 2011(03)
[9]磁羅盤誤差分析與校準(zhǔn)[J]. 晁敏,蔣東方,文彩虹. 傳感技術(shù)學(xué)報(bào). 2010(04)
[10]應(yīng)用奇異值分解求解最小二乘法問題[J]. 施呂蓉. 蕪湖職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào). 2008(04)
博士論文
[1]基于群智感知的無線室內(nèi)定位[D]. 吳陳沭.清華大學(xué) 2015
[2]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]. 陳偉.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2010
[3]基于無線局域網(wǎng)的室內(nèi)定位系統(tǒng)研究[D]. 趙永翔.武漢大學(xué) 2010
[4]蜂窩網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)臺(tái)定位技術(shù)研究[D]. 鄧平.西南交通大學(xué) 2002
碩士論文
[1]融合多源信息的室內(nèi)定位算法研究[D]. 郭偉龍.浙江大學(xué) 2016
[2]基于便攜設(shè)備行人航位推算的室內(nèi)定位研究[D]. 馬嘉斌.上海交通大學(xué) 2014
[3]基于LBS的礦井人員定位與監(jiān)管系統(tǒng)研究與應(yīng)用[D]. 黃海錫.浙江大學(xué) 2012
[4]基于慣性傳感器和WiFi的室內(nèi)定位系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 張世哲.北京郵電大學(xué) 2012
[5]基于無線局域網(wǎng)的室內(nèi)定位技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 梁元誠.電子科技大學(xué) 2009
[6]基于ZigBee技術(shù)的室內(nèi)定位系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 李泳.上海師范大學(xué) 2008
本文編號(hào):2988871
【文章來源】:上海交通大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:89 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
磁干擾下磁場(chǎng)數(shù)據(jù)(紅色)與無干擾磁場(chǎng)數(shù)據(jù)(藍(lán)色)的對(duì)比
據(jù)量為 N 組,橢球擬合問題可以表N 1Dp 0使用奇異值分解(Singular Value Deco量即認(rèn)為是所求的 p[65],進(jìn)而求解sition)求解1 1( )Te A A A ,即可得到設(shè)計(jì)題,我們需要采集多組磁場(chǎng)矢量數(shù)用 SVD 求解橢球方程,我們至少需果我們可以獲得更多的數(shù)據(jù)用于擬多,耗費(fèi)在采集和計(jì)算上的時(shí)間也最少的數(shù)據(jù)量滿足校準(zhǔn)的要求。別的方式,選擇智能手機(jī)上的磁力軸各旋轉(zhuǎn)一周來采集數(shù)據(jù)。
圖 2-3 橢球形狀示意圖Fig.2-3 The shape of an ellipsoid磁場(chǎng)數(shù)據(jù)的方法,校準(zhǔn)流程在求解橢球如何校準(zhǔn)他們自己的智能手機(jī)。因此在比較了不同旋轉(zhuǎn)模式的校準(zhǔn)結(jié)果的差別方法。本文使用的集成在智能手機(jī)上分辨率為 0.15 的磁力計(jì),采樣頻率為進(jìn)行。繞手機(jī)坐標(biāo)系的 X 軸和 Z 軸分別旋轉(zhuǎn)取了比較有代表性的一組數(shù)據(jù)用以展示Before calibraAfter calibratio
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]室內(nèi)定位技術(shù)與應(yīng)用綜述[J]. 裴凌,劉東輝,錢久超. 導(dǎo)航定位與授時(shí). 2017(03)
[2]室內(nèi)定位技術(shù)的研究綜述[J]. 劉祺,朱秋月,馮莎. 計(jì)算機(jī)時(shí)代. 2016(08)
[3]基于低功耗藍(lán)牙技術(shù)的室內(nèi)定位應(yīng)用研究[J]. 劉明偉,劉太君,葉焱,吳麗. 無線通信技術(shù). 2015(03)
[4]室內(nèi)定位:分類、方法與應(yīng)用綜述[J]. 阮陵,張翎,許越,鄭星雨. 地理信息世界. 2015(02)
[5]一種基于地圖匹配輔助行人航位推算的室內(nèi)定位方法[J]. 胡安冬,王堅(jiān),高井祥. 測(cè)繪科學(xué)技術(shù)學(xué)報(bào). 2014(05)
[6]粒子濾波算法[J]. 王法勝,魯明羽,趙清杰,袁澤劍. 計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào). 2014(08)
[7]室內(nèi)定位現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)研究(英文)[J]. 鄧中亮,余彥培,袁協(xié),萬能,楊磊. 中國通信. 2013(03)
[8]一種八位置數(shù)字磁強(qiáng)計(jì)系統(tǒng)誤差標(biāo)定方法[J]. 林恒,魏瑩瑩,李保國. 傳感器與微系統(tǒng). 2011(03)
[9]磁羅盤誤差分析與校準(zhǔn)[J]. 晁敏,蔣東方,文彩虹. 傳感技術(shù)學(xué)報(bào). 2010(04)
[10]應(yīng)用奇異值分解求解最小二乘法問題[J]. 施呂蓉. 蕪湖職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào). 2008(04)
博士論文
[1]基于群智感知的無線室內(nèi)定位[D]. 吳陳沭.清華大學(xué) 2015
[2]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]. 陳偉.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2010
[3]基于無線局域網(wǎng)的室內(nèi)定位系統(tǒng)研究[D]. 趙永翔.武漢大學(xué) 2010
[4]蜂窩網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)臺(tái)定位技術(shù)研究[D]. 鄧平.西南交通大學(xué) 2002
碩士論文
[1]融合多源信息的室內(nèi)定位算法研究[D]. 郭偉龍.浙江大學(xué) 2016
[2]基于便攜設(shè)備行人航位推算的室內(nèi)定位研究[D]. 馬嘉斌.上海交通大學(xué) 2014
[3]基于LBS的礦井人員定位與監(jiān)管系統(tǒng)研究與應(yīng)用[D]. 黃海錫.浙江大學(xué) 2012
[4]基于慣性傳感器和WiFi的室內(nèi)定位系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 張世哲.北京郵電大學(xué) 2012
[5]基于無線局域網(wǎng)的室內(nèi)定位技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 梁元誠.電子科技大學(xué) 2009
[6]基于ZigBee技術(shù)的室內(nèi)定位系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 李泳.上海師范大學(xué) 2008
本文編號(hào):2988871
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