發(fā)布時間：2020-03-30 22:51

【摘要】：基于位置的服務(wù)(Localization Based Service,簡稱LBS)在人們的生活中扮演著重要的角色。智能手機用戶可以通過全球衛(wèi)星定位導(dǎo)航系統(tǒng)輕松獲取位置信息,但是這種定位系統(tǒng)依賴于衛(wèi)星的輔助。在室內(nèi)環(huán)境中,衛(wèi)星定位系統(tǒng)會因為受到信號阻塞的影響而定位失敗。自主式行人定位技術(shù)能夠不依賴于外部輔助設(shè)備而實現(xiàn)定位功能,具有巨大的研究價值。本文研究了基于智能手機的自主式行人定位算法,在行人航跡推算(Pedestrian Dead Reckoning,簡稱PDR)算法框架下進行了定位算法的研究和改進。主要研究內(nèi)容包括以下三個方面:(1)研究了行人航跡推算算法,對其中的子算法進行改進。分析行人行走過程中的步態(tài)特征,提取關(guān)鍵步態(tài)事件作為跨步檢測條件,提升跨步檢測算法的性能。改進基于梯度下降法的傳感器數(shù)據(jù)融合算法,限制性融合磁力計數(shù)據(jù),實現(xiàn)了航向漂移抑制,避免了磁場干擾帶來的濾波發(fā)散。使用極大似然估計法進行跨步長模型參數(shù)估計,提出了一種跨步長估計模型。(2)在行人航跡推算的基礎(chǔ)上實現(xiàn)基于粒子濾波的室內(nèi)地圖匹配,有效解決了行人定位跟蹤軌跡穿墻問題,提升了行人定位精度,優(yōu)化了定位軌跡,使得濾波后的軌跡更加符合真實情況。(3)進行大量的實驗驗證,驗證跨步檢測算法、航向估計算法、跨步長估計算法等算法的性能。分別在室外體育場和室內(nèi)環(huán)境中進行實測實驗,給出定位結(jié)果的量化指標(biāo),分析了實驗結(jié)果。為了驗證本文算法的有效性和精確性,分別在室內(nèi)外環(huán)境進行了實測實驗。在室外體育場,兩種行走軌跡的相對定位誤差分別為0.30%和0.41%。在室內(nèi)環(huán)境中,三種行走軌跡實驗的平均相對位置誤差分別為1.62%、1.00%和0.92%。經(jīng)過基于粒子濾波的地圖匹配后,定位結(jié)果的相對位置誤差從1.60%分別降低到了0.45%和0.51%。實驗結(jié)果表明,本文算法具有較高的定位精度。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TN929.53;TP212;TP301.6

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本文編號：2608163