高精度的導(dǎo)航定位系統(tǒng)越來越重要,導(dǎo)航成為人們出行借助的有利工具,借助于導(dǎo)航工具的人們可以毫不費(fèi)力地在移動媒體云中享受大量的基于位置的服務(wù)。其中GPS在戶外導(dǎo)航定位中發(fā)揮著關(guān)鍵作用,但是它有一個缺點(diǎn)就是無法穿透室內(nèi)的建筑物,導(dǎo)致室內(nèi)定位的精度差,準(zhǔn)確性低,從而使基于微電機(jī)系統(tǒng)（Micro-Electro-Mechanical System,簡稱MEMS）技術(shù)的慣性行人導(dǎo)航系統(tǒng)（Inertial Pedestrian Navigation System,簡稱IPNS）近年來得到了廣泛的關(guān)注。慣性傳感器具有體積小、質(zhì)量輕、成本低、耗電量小、易集成、不易受外部環(huán)境影響等特點(diǎn),這使基于慣性傳感器的慣性導(dǎo)航定位技術(shù)成為室內(nèi)定位的理想手段之一。我們知道,隨著人們年齡的增長,老人的各種生活能力下降,引發(fā)了比如聽力、視力、記憶力下降等各種健康問題。因此,他們在日常活動時經(jīng)常需要一些外在幫助,比如導(dǎo)航系統(tǒng),可以有效地引導(dǎo)他們,使他們的生活更容易和方便�？紤]到人們需要花費(fèi)大量時間待在如家里、學(xué)校、辦公樓、購物中心等室內(nèi)場所,因此,開發(fā)一種適用于室內(nèi)或自由生活環(huán)境的可穿戴導(dǎo)航系統(tǒng)有著重要的意義。本文針對基于可... 

【文章來源】：山東建筑大學(xué)山東省

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

慣性傳感器樣式圖

山東建筑大學(xué)碩士學(xué)位論文-9-X0gkY0Z0k+1X1Y1Z1X2Y2Z2k+2圖2.1捷聯(lián)慣導(dǎo)算法的解算過程2.3慣性導(dǎo)航常用的參考坐標(biāo)系對于慣性導(dǎo)航而言，坐標(biāo)系的選擇至關(guān)重要，常用到的坐標(biāo)系有四個：地心慣性坐標(biāo)系、導(dǎo)航坐標(biāo)系、載體坐標(biāo)系和傳感器坐標(biāo)系。地心慣性坐標(biāo)系，簡稱系，如圖2.2所示，記為坐標(biāo)系O，地心慣性坐標(biāo)系根據(jù)其坐標(biāo)系的性質(zhì)，可將地球的質(zhì)心作為其原點(diǎn)，其中軸指向地球的北極，和軸位于地球赤道平面內(nèi)，軸從地心指向春分點(diǎn)，且三軸均滿足右手系法則[39]。圖2.2地心慣性坐標(biāo)系導(dǎo)航坐標(biāo)系，簡稱n系，記為坐標(biāo)系O。導(dǎo)航坐標(biāo)系是行人導(dǎo)航系統(tǒng)中必不可少的坐標(biāo)系，對于本系統(tǒng)來說，載體是行人，活動場所是室內(nèi)，活動范圍較小，因此導(dǎo)航坐標(biāo)系的選擇需要借助一個求解導(dǎo)航參數(shù)合適的參考坐標(biāo)系。由于行人在室內(nèi)行走的過程中，沒有劇烈運(yùn)動的行為，而且在理想情況下大地可以認(rèn)為是水平的，在此基礎(chǔ)上，本系統(tǒng)的導(dǎo)航坐標(biāo)系選取為“北－東－地”地理坐標(biāo)系[40]，如圖2.3所示。

山東建筑大學(xué)碩士學(xué)位論文-19-圖3.1LPMS-B2的實(shí)物圖和尺寸圖慣性傳感器輸出由便攜式計算機(jī)采集，行人將傳感器安裝在腳背部，如圖1.1所示，通過藍(lán)牙連接到計算機(jī)，慣性傳感器采集了正常行人在室內(nèi)行走所得到的數(shù)據(jù)，包括三軸的加速度、角速度、磁力大孝四元數(shù)、歐拉角等數(shù)據(jù)，通過上位機(jī)LpmsControl軟件，在計算機(jī)上實(shí)時顯示，圖3.2為LpmsControl軟件采集的行人行走的數(shù)據(jù)，從圖中可以看出上位機(jī)軟件正在實(shí)時的顯示所采集的三軸加速度數(shù)據(jù)、三軸角速度數(shù)據(jù)和三軸磁力計數(shù)據(jù)。圖3.2三軸加速度、角速度、磁力計采集界面行人行走運(yùn)動的加速度和角速度的變化規(guī)律如圖3.3至3.8所示，圖片中所描述的

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于手機(jī)傳感器和互補(bǔ)濾波的行人航向解算[J]. 郭英,孫玉曦,姬現(xiàn)磊,馮茗楊,劉清華.  測繪通報. 2019(09)
[2]基于MEMS慣性傳感器零速檢測算法的研究[J]. 賈亮,陳海明.  電腦與信息技術(shù). 2019(03)
[3]室內(nèi)導(dǎo)航方法、裝置、電子設(shè)備及計算機(jī)可讀介質(zhì)[J]. 孫亞楠.  電子技術(shù)與軟件工程. 2019(11)
[4]基于互補(bǔ)濾波融合WiFi和PDR的行人室內(nèi)定位[J]. 朱家松,程凱,周寶定,林偉東.  測繪通報. 2019(05)
[5]A Survey of the Research Status of Pedestrian Dead Reckoning Systems Based on Inertial Sensors[J]. Yuan Wu,Hai-Bing Zhu,Qing-Xiu Du,Shu-Ming Tang.  International Journal of Automation and Computing. 2019(01)
[6]一種12維零速狀態(tài)更新的智能行人航位推算[J]. 劉恒志,李擎.  系統(tǒng)仿真學(xué)報. 2018(11)
[7]基于足部安裝MIMU的行人導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)計[J]. 韓勇強(qiáng),田曉春.  導(dǎo)航定位與授時. 2018(01)
[8]一種優(yōu)化的零速檢測行人導(dǎo)航算法[J]. 孟祥賓,潘獻(xiàn)飛,胡小平.  導(dǎo)航與控制. 2016(04)
[9]室內(nèi)導(dǎo)航模型研究綜述[J]. 趙旋旋,韓李濤,鄭瑩,類延輝,吳佳怡.  軟件導(dǎo)刊. 2016(05)
[10]多條件約束的行人導(dǎo)航零速區(qū)間檢測算法[J]. 田曉春,陳家斌,韓勇強(qiáng),楊黎明,尹靜源.  中國慣性技術(shù)學(xué)報. 2016(01)

博士論文
[1]基于地圖信息及MEMS傳感器的室內(nèi)行人導(dǎo)航算法[D]. 于春陽.哈爾濱工程大學(xué) 2018

碩士論文
[1]基于行人航位推算（PDR）技術(shù)的室內(nèi)導(dǎo)航系統(tǒng)[D]. 王銳.南京郵電大學(xué) 2019
[2]基于多傳感器零速修正的行人導(dǎo)航定位系統(tǒng)研究[D]. 閆雙建.鄭州輕工業(yè)大學(xué) 2019
[3]基于雙目視覺室內(nèi)環(huán)境的機(jī)器人導(dǎo)航和避障算法研究[D]. 陶凱.南京郵電大學(xué) 2018
[4]基于多傳感器的安卓平臺室內(nèi)導(dǎo)航技術(shù)研究[D]. 洪超.電子科技大學(xué) 2015
[5]基于MEMS行人慣性導(dǎo)航的零速度修正技術(shù)研究[D]. 李辰祥.廈門大學(xué) 2014
[6]基于MEMS傳感器的高精度行人導(dǎo)航算法研究[D]. 楊輝.廈門大學(xué) 2014
[7]基于MEMS慣性測量技術(shù)的單兵導(dǎo)航系統(tǒng)的定位方法研究[D]. 于春陽.哈爾濱工程大學(xué) 2014



本文編號：2905156