一种基于快速动态时间规整的地磁定位算法

发布时间：2022-01-07 10:41

　　针对地磁序列匹配定位中动态时间规整算法计算耗时长、实时性差的问题,该文提出一种基于快速动态时间规整的地磁定位算法。该算法首先利用粗粒度化的方法缩短地磁序列长度,得到"粗粒度"化的地磁数据;然后采用减小搜索空间的策略快速得出匹配地磁数据与指纹数据的相似距离和规整路径;最后将"粗粒度"化的地磁数据与规整路径再规整回原来地磁数据序列的大小。在该文提出的定位算法中,缩短地磁数据长度与控制搜索空间的策略较好地改善了地磁序列匹配定位的计算耗时问题。实验结果表明,当匹配定位的地磁序列数据长度为100时,基于快速动态时间规整的地磁定位算法的平均定位误差为1.31 m,均方根误差为1.44 m,且其单次定位时间比动态时间规整算法缩短了2.63 s,算法执行效率提升了78.5%。该文提出的地磁定位算法在保证定位精度的同时加快了算法运行速率,能满足室内定位实时性的需求,具有较高的应用价值。 

【文章来源】：测绘科学. 2020,45(08)北大核心CSCD

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

地磁序列定位原理

式中:D(i,j)是累积矩阵元素;Dist(i,j)指元素i和j的欧式距离;min[]为最小值函数。从DTW算法原理可知,减少算法搜索空间和缩短数据序列的长度,可减小算法的时间复杂度。FAST-DTW算法则从这两个方面综合进行改进,即控制算法搜索空间同时“缩短”匹配数据的长度,主要思想是把原始的数据序列粗粒度化,然后对粗粒度化的数据序列应用DTW算法,求出相似距离和规整路径,最后把粗粒度化的数据再规整回原来的数据大小,最后得到两个时间序列的相似距离。结合图3,FAST-DTW算法具体执行过程如下。

将2)中得到的规整路径重新“放大”到原来的数据大小,放大过程控制路径的搜索范围,最终得到两个时间序列的相似距离与规整路径。1.3 基于FAST-DTW算法的地磁匹配方法

【参考文献】：
期刊论文
[1]地磁室内定位技术研究[J]. 周家鹏,汪云甲,李昕,曹晓祥,曹鸿基.  测绘通报. 2019(01)
[2]室内定位关键技术综述[J]. 邓中亮,尹露,唐诗浩,刘延旭,宋汶轩.  导航定位与授时. 2018(03)
[3]基于智能手机的室内定位技术的发展现状和挑战[J]. 陈锐志,陈亮.  测绘学报. 2017(10)



本文编号：3574391