WiFi-PDR室内组合定位的无迹卡尔曼滤波算法

发布时间：2017-08-24 16:10

  本文关键词：WiFi-PDR室内组合定位的无迹卡尔曼滤波算法

  更多相关文章： 室内定位 手机传感器 WiFi 行人航迹推算 k-means 无迹卡尔曼滤波

【摘要】：针对当前室内定位的应用需求和亟待解决的关键问题,结合城市室内环境下广泛存在的WiFi无线信号以及智能手机传感器信息,提出了一种WiFi无线信号联合行人航迹推算(PDR)的室内定位方法。该方法采用无迹卡尔曼滤波(UKF)算法对WiFi和PDR定位信息进行融合处理,有效克服了WiFi单点定位精度低和PDR存在累计误差的问题。针对融合算法中WiFi指纹匹配计算量大的问题,用k-means聚类算法对WiFi指纹库进行聚类处理,降低了指纹匹配算法的计算量,提高了算法的实时性。通过在华为P6-U06智能手机平台上实际测试,在时间效率上经过聚类处理后系统定位耗时有很大程度的改善,平均降幅为51%,其中最大降幅达到64%,最小的也达到了36%;在定位精度上,当室内人员为行走状态时WiFi定位平均误差为7.76m,PDR定位平均误差为4.57m,UKF滤波融合后平均定位误差下降到1.24m。
【作者单位】： 中国矿业大学环境与测绘学院;中国矿业大学国土环境与灾害监测国家测绘地理信息局重点实验室;诺丁汉大学;
【关键词】： 室内定位 手机传感器 WiFi 行人航迹推算 k-means 无迹卡尔曼滤波
【基金】：国家863计划(2013AA12A201) 国家自然科学基金(41371423) 江苏高校优势学科建设工程(SZBF2011-6-B35)~~
【分类号】：TN92;TN713
【正文快照】： 1引言随着基于位置的服务[1](location-basedservices,LBS)的兴起,人们对室内位置服务的需求日益强烈,如大型商场、地铁、飞机场等。各个领域的研究者越来越关注基于无线传感器网络[2](wireless sensing networks,WSN)和无线局域网[3](wireless local area networks,WLAN)等面

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 刘洋;潘晓刚;王正明;易东云;;基于增强型GPS的自适应UKF实时星间相对定位方法[J];测绘学报;2008年01期

2 夏林元;吴东金;;多基站模式下的实时与自适应室内定位方法研究[J];测绘通报;2012年11期

3 吴秋平,万德钧,王庆;车辆组合导航系统中的滤波新算法[J];中国惯性技术学报;1999年02期

【共引文献】

中国期刊全文数据库 前8条

1 曹云峰,陶勇,苏丙未,沈勇璋;一种无人机推测导航(DR)抗侧风控制策略[J];飞机设计;2002年01期

2 万祥;张孟阳;;GPS相对定位在重力卫星KBR测距中的应用[J];电子设计工程;2010年09期

3 徐亚明;周建国;罗海涛;;无线传感器网络室内定位系统的实现[J];测绘地理信息;2013年03期

4 吴江飞;雷辉;;星载GPS卫星定轨的UKF-EKF算法[J];测绘学报;2014年05期

5 万祥;张孟阳;张爽娜;;高动态“北斗”双频载波相位差分工程化方法[J];航天器工程;2010年04期

6 刘洋;徐毓;;无轨道动力学模型的增强型GPS实时星间相对定位方法[J];空间科学学报;2011年02期

7 赖育网;谷德峰;易东云;;星间激光比对GPS相对定位精度数据量确定方法[J];数学的实践与认识;2011年15期

8 张红梅,邓正隆;UKF方法在陆地车辆组合导航中的应用[J];中国惯性技术学报;2004年04期

中国博士学位论文全文数据库 前4条

1 宫轶松;粒子滤波算法研究及其在GPS/DR组合导航中的应用[D];解放军信息工程大学;2010年

2 屈耀红;小型无人机航迹规划及组合导航关键技术研究[D];西北工业大学;2006年

3 沈猛;轮式移动机器人导航控制与路径规划研究[D];西北工业大学;2006年

4 郭保青;基于图像特征的列车自主定位方法研究[D];北京交通大学;2008年

中国硕士学位论文全文数据库 前4条

1 高博;车辆导航系统中数据处理、地图匹配和路径规划的研究[D];解放军信息工程大学;2001年

2 李杰;车载GPS/航位推算（DR）/电子地图组合导航系统[D];华北工学院;2002年

3 杨荣荣;GPS/DR组合定位系统数据融合算法的研究[D];兰州理工大学;2007年

4 张斌;基于差分式高精度GPS的变电站移动机器人导航系统[D];山东大学;2008年

【二级参考文献】

中国期刊全文数据库 前9条

1 陈杰,周荫清,李春升;分布式SAR小卫星编队轨道设计方法研究[J];中国科学E辑:信息科学;2004年06期

2 韩保民,欧吉坤,曲国庆,柳林涛;星载GPS观测数据的模拟研究[J];空间科学学报;2005年01期

3 范国清,王威,郗晓宁;联合CDGPS技术和星间相对测量进行编队星座状态确定[J];空间科学学报;2005年03期

4 潘泉,杨峰,叶亮,梁彦,程咏梅;一类非线性滤波器——UKF综述[J];控制与决策;2005年05期

5 韩保民,欧吉坤,曲国庆;GPS观测数据的模拟研究[J];武汉大学学报(信息科学版);2005年03期

6 刘俊,张思东,张宏科;GPS系统建模与仿真技术研究[J];系统仿真学报;2001年03期

7 赵春梅,欧吉坤;星载GPS低轨卫星跟踪数据的建模与仿真[J];系统仿真学报;2004年06期

8 周凤歧,孙东,周军;基于非线性滤波技术的多航天器编队飞行相对导航[J];宇航学报;2005年02期

9 柴霖,袁建平,罗建军,方群,岳晓奎;非线性估计理论的最新进展[J];宇航学报;2005年03期

，

本文编号：732247