基于WI-FI/PDR融合的室内定位技术研究
发布时间：2021-05-15 07:42
一种被广泛应用的高科技技术:定位技术,在商业、交通和军事方面都有着巨大的作用,发展潜力是全社会有目共睹的。随着各行各业对个体位置信息精确度需求的提高,以及可携带智能移动设备和互联网技术的飞速发展,室内定位技术研究成了定位技术领域的热点。在高大、复杂的建筑物以及地下场所,GPS（Global Positioning System）定位并不能有效的提供符合需求的定位精准度。故考虑到定位效率、实用性和成本,WI-FI定位技术以及行人航位推算（Pedestrian Dead Reckoning,PDR）定位技术被常用与室内定位技术的研究。PDR定位技术是基于惯性传感器的,短期内定位精确度较高,然而随着时间的推移,会存在误差累计,从而导致精确度的下降。而基于局域无线网的WI-FI室内定位,误差与应用时间无关,并且能够提供目标点在某时间时的绝对位置信息,然而信号会被建筑物内的结构影响,导致WI-FI定位也达不到理想的精确度。如何将以上两种室内定位技术扬长避短、高效融合是当前研究的重点。本文提出的室内定位方法基于以上两种方法的结合使用,重点对卡尔曼滤波模型融合定位方法做出了深入的探究,并最终实现了优...
【文章来源】：西华大学四川省
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 研究现状
1.2.1 各类定位技术的研究现状
1.2.2 融合定位技术的研究现状
1.3 论文主要研究内容以及结构编排
2 经典室内定位技术介绍及分析
2.1 惯性传感器导航技术
2.1.1 常用的几种坐标系的定义标准
2.1.2 惯性传感器定位导航技术
2.1.3 惯性传感器定位导航误差方程
2.2 行人航位推算技术
2.3 WI-FI室内定位技术
2.3.1 三边法
2.3.2 指纹法
2.3.3 近似法
2.4 WI-FI/PDR融合定位技术
2.4.1 卡尔曼滤波融合定位算法
2.4.2 均值综合融合算法
2.5 本章小结
3 利用WI-FI指纹定位的的室内定位技术
3.1 本定位方法模型简介
3.2 WI-FI离线指纹数据库的建立
3.2.1 指纹数据预处理
3.2.2 建立定点离线指纹数据库
3.3 利用机器学习研究室内定位算法
3.3.1 加权临近法WKNN
3.3.2 加入支持向量机的加权临近法WKNN算法
3.4 实验与分析
3.5 本章小结
4 基于PDR行人航位推算的室内定位技术
4.1 PDR方法的工作原理
4.1.1 步态检测
4.1.2 步长估测
4.1.3 航向角的估测
4.2 INS/PDR算法
4.2.1 基于扩展卡尔曼滤波器的INS/PDR算法
4.3 改进的PDR算法实验验证
4.4 本章小结
5 基于WI-FI/PDR融合定位算法
5.1 基于自适应扩展卡尔曼滤波的融合定位算法
5.2 基于自适应无迹卡尔曼滤波的融合定位算法
5.3 实验与分析
5.4 本章小结
6 结论和展望
6.1 结论
6.2 未来的研究方向
参考文献
攻读硕士学位期间发表论文及科研成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]陆用惯性导航系统技术发展综述[J]. 王洪先. 光学与光电技术. 2019(06)
[2]一种基于多相位差的RFID标签三维定位方法[J]. 邱兰馨,黄樟钦,李达. 计算机学报. 2019(11)
[3]超宽带室内定位算法[J]. 肖辉春,梁晓林. 电讯技术. 2019(07)
[4]基于RSSI的LoRa无线传感网定位技术研究[J]. 樊东燕. 农业技术与装备. 2019(06)
[5]一种动态调整RSSI室内定位测距参数的改进算法[J]. 吕晓磊,吴志森. 安徽电子信息职业技术学院学报. 2019(03)
[6]一种基于蓝牙室内指纹定位的贝叶斯改进算法[J]. 郭英,冯茗杨,孙玉曦,姬现磊,刘清华. 测绘通报. 2019(05)
[7]基于自适应卡尔曼滤波算法的紧组合导航系统的研究[J]. 刘军,刘克诚,田甜,崔学伟. 电子测量技术. 2019(05)
[8]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)
[9]惯导卫星组合导航辅助的视觉导盲仪定位建图[J]. 魏彤,李新. 自动化仪表. 2019(01)
[10]INS/GPS组合导航的混合式滤波算法[J]. 韩斌子,胡柏青. 电子技术与软件工程. 2018(24)
博士论文
[1]行人导航系统及其组合技术研究[D]. 兰海钰.哈尔滨工程大学 2016
硕士论文
[1]基于GPS/INS的无人机组合导航信息融合方法设计[D]. 万娇.南昌航空大学 2018
[2]基于UWB与惯导融合的室内导航系统研究[D]. 陈诺.哈尔滨工业大学 2018
[3]基于深度学习和位置指纹的RFID室内定位算法研究[D]. 孙晶.吉林大学 2018
[4]行人自主导航算法研究[D]. 左德胜.哈尔滨工业大学 2018
[5]基于WIFI的室内定位关键技术研究[D]. 杨佳颖.天津师范大学 2018
[6]基于WiFi和惯性传感器的多信息融合室内定位系统的设计与实现[D]. 姚志锋.华南理工大学 2016
本文编号：3187243
【文章来源】：西华大学四川省
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 研究现状
1.2.1 各类定位技术的研究现状
1.2.2 融合定位技术的研究现状
1.3 论文主要研究内容以及结构编排
2 经典室内定位技术介绍及分析
2.1 惯性传感器导航技术
2.1.1 常用的几种坐标系的定义标准
2.1.2 惯性传感器定位导航技术
2.1.3 惯性传感器定位导航误差方程
2.2 行人航位推算技术
2.3 WI-FI室内定位技术
2.3.1 三边法
2.3.2 指纹法
2.3.3 近似法
2.4 WI-FI/PDR融合定位技术
2.4.1 卡尔曼滤波融合定位算法
2.4.2 均值综合融合算法
2.5 本章小结
3 利用WI-FI指纹定位的的室内定位技术
3.1 本定位方法模型简介
3.2 WI-FI离线指纹数据库的建立
3.2.1 指纹数据预处理
3.2.2 建立定点离线指纹数据库
3.3 利用机器学习研究室内定位算法
3.3.1 加权临近法WKNN
3.3.2 加入支持向量机的加权临近法WKNN算法
3.4 实验与分析
3.5 本章小结
4 基于PDR行人航位推算的室内定位技术
4.1 PDR方法的工作原理
4.1.1 步态检测
4.1.2 步长估测
4.1.3 航向角的估测
4.2 INS/PDR算法
4.2.1 基于扩展卡尔曼滤波器的INS/PDR算法
4.3 改进的PDR算法实验验证
4.4 本章小结
5 基于WI-FI/PDR融合定位算法
5.1 基于自适应扩展卡尔曼滤波的融合定位算法
5.2 基于自适应无迹卡尔曼滤波的融合定位算法
5.3 实验与分析
5.4 本章小结
6 结论和展望
6.1 结论
6.2 未来的研究方向
参考文献
攻读硕士学位期间发表论文及科研成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]陆用惯性导航系统技术发展综述[J]. 王洪先. 光学与光电技术. 2019(06)
[2]一种基于多相位差的RFID标签三维定位方法[J]. 邱兰馨,黄樟钦,李达. 计算机学报. 2019(11)
[3]超宽带室内定位算法[J]. 肖辉春,梁晓林. 电讯技术. 2019(07)
[4]基于RSSI的LoRa无线传感网定位技术研究[J]. 樊东燕. 农业技术与装备. 2019(06)
[5]一种动态调整RSSI室内定位测距参数的改进算法[J]. 吕晓磊,吴志森. 安徽电子信息职业技术学院学报. 2019(03)
[6]一种基于蓝牙室内指纹定位的贝叶斯改进算法[J]. 郭英,冯茗杨,孙玉曦,姬现磊,刘清华. 测绘通报. 2019(05)
[7]基于自适应卡尔曼滤波算法的紧组合导航系统的研究[J]. 刘军,刘克诚,田甜,崔学伟. 电子测量技术. 2019(05)
[8]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)
[9]惯导卫星组合导航辅助的视觉导盲仪定位建图[J]. 魏彤,李新. 自动化仪表. 2019(01)
[10]INS/GPS组合导航的混合式滤波算法[J]. 韩斌子,胡柏青. 电子技术与软件工程. 2018(24)
博士论文
[1]行人导航系统及其组合技术研究[D]. 兰海钰.哈尔滨工程大学 2016
硕士论文
[1]基于GPS/INS的无人机组合导航信息融合方法设计[D]. 万娇.南昌航空大学 2018
[2]基于UWB与惯导融合的室内导航系统研究[D]. 陈诺.哈尔滨工业大学 2018
[3]基于深度学习和位置指纹的RFID室内定位算法研究[D]. 孙晶.吉林大学 2018
[4]行人自主导航算法研究[D]. 左德胜.哈尔滨工业大学 2018
[5]基于WIFI的室内定位关键技术研究[D]. 杨佳颖.天津师范大学 2018
[6]基于WiFi和惯性传感器的多信息融合室内定位系统的设计与实现[D]. 姚志锋.华南理工大学 2016
本文编号：3187243
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/xinxigongchenglunwen/3187243.html
