基于WiFi和惯性传感器的室内融合定位算法研究

发布时间：2021-08-20 02:01

　　随着无线通信技术的成熟和移动互联网的蓬勃发展,日常生活中对基于位置的服务（Location Based Services,LBS）的需求越来越大。LBS在消防救援、室内导航、车载导航等各种领域发挥着重要的作用。LBS不仅为人们的生活提供着便利,也给人们的生命安全带来保障。准确高效地获取移动用户的位置信息是LBS的基石。近十几年来,室内定位技术也在不断的发展,其中应用最广泛的室内定位技术是基于WiFi的指纹定位。但在室内环境中WiFi信号的非视距传输和复杂室内环境的影响下,WiFi指纹定位的效果不太理想。行人的移动会影响接收到的WiFi信号强度,单一的WiFi指纹定位系统无法对行人的轨迹进行准确跟踪。为了实现在室内环境中对行人移动轨迹的准确跟踪,本文在借鉴现有定位技术的基础上,提出了基于动态粒子数的粒子滤波室内融合定位算法。该方法利用粒子滤波将行人航位推算（Pedestrian Dead Reckoning,PDR）和WiFi指纹定位两种技术进行融合,并利用室内地图的建模信息提高融合定位效果。本文同时研究了 WiFi指纹定位离线阶段指纹库的构建方法,具体研究内容如下:1.分析验证了室内环... 

【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图２．３惯性导航原理??

延迟［２９］。??３．?１．?２?ＲＳＳ时间序列的混沌特性??本文中ＲＳＳ采集的实验环境如图３．１所示。图３．１所示的实验环境是合肥工业??大学逸夫楼３０６实验室，实验环境中有较多的人与电子设备。在实验室中预先部??署了多个无线ＡＰ，利用安装有ＲＳＳ采集软件的小米５ｓ手机在固定位置采集接收??自实验室内三个处于不同位置的ＡＰ的ＲＳＳ数据。记三个ＡＰ分别为ＡＰＩ、ＡＰ２??和ＡＰ３，ＡＰ均为型号为ＴＬ－ＷＲ７４２Ｎ的ＴＰ－ＬＩＮＫ无线路由器。记对应的ＲＳＳ时??间序列分别为Ｔｌ、Ｔ２和Ｔ３。接收自每个ＡＰ的ＲＳＳ数据采集１０００次，采集频率??为１次／秒。ＲＳＳ时间序列如图３．２到图３．４所示。??…?一匕??图３．１?ＲＳＳ采集实验环境示意图??Ｆｉｇ?３．１?ＲＳＳ?ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ?ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ?ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ??１６??

图３．４采集自ＡＰ３的ＲＳＳ时间序列??Ｆｉｇ?３．４?Ｔｈｅ?ＲＳＳ?ｔｉｍｅ?ｓｅｒｉｅｓ?ｃｏｌｌｅｃｔｅｄ?ｆｒｏｍ?ＡＰ３??到图３．４可以看出，复杂非空旷室内环境中采集的ＲＳＳ数时变特性。为了验证ＲＳＳ时间序列的混沌特性，对上述进行混沛特性判别。利用Ｗｏｌｆ法计算ＲＳＳ时间序列的Ｌｙ定重构相空间的时间延迟ｒ。利用３．１．１节的自相关函数法相关函数图，如图３．５所示。??１７??

【参考文献】：
期刊论文
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[3]基于RSSI的对数距离路径损耗模型研究[J]. 申静涛.  电子质量. 2013(12)
[4]基于指纹技术的蓝牙室内定位系统[J]. 陈国平,马耀辉,张百珂.  电子技术应用. 2013(03)
[5]超声波定位系统的研究[J]. 李昌禄,苏寒松.  实验室研究与探索. 2013(02)
[6]基于RSSI测距的室内定位技术[J]. 王琦.  电子科技. 2012(06)
[7]水下机器人航位推算导航系统及误差分析[J]. 孙玉山,代天娇,赵志平.  船舶工程. 2010(05)
[8]基于RSSI的无线传感器网络节点定位技术研究[J]. 周立君,刘宇.  电子测量技术. 2010(08)
[9]非线性贝叶斯滤波算法综述[J]. 曲从善,许化龙,谭营.  电光与控制. 2008(08)
[10]粒子滤波评述[J]. 程水英,张剑云.  宇航学报. 2008(04)

博士论文
[1]室内空间信息及其模型支持下的行人位置感知计算方法[D]. 尚建嘎.华中科技大学 2015
[2]混沌时间序列分析及在铁路货运量预测中的应用研究[D]. 吴华稳.中国铁道科学研究院 2014

硕士论文
[1]基于位置指纹的室内无线定位技术研究[D]. 王金龙.兰州交通大学 2016
[2]蓝牙室内定位关键技术的研究与实现[D]. 王益健.东南大学 2015
[3]步数检测方法及在手腕式计步器中的应用研究[D]. 谢如花.兰州交通大学 2013



本文编号：3352585