基于可见光的即时定位和地图构建算法研究

发布时间：2022-07-16 16:15

　　随着移动互联网发展和智能手机的普及,人们对室内基于位置的服务（LBS,Location Based Service）需求日益增长,而室内定位在LBS中发挥关键作用。传统的室内定位技术,例如基于WiFi、蓝牙和地磁等信号的室内定位技术,都存在室内定位精度低和稳定性差等问题。新兴的室内定位技术,例如超宽带（UWB,Ultra-Wide Band）室内定位技术等,虽具有定位精度高的优点,但设备昂贵且部署复杂。发光二极管（LED,Light Emitting Diode）作为新一代光源在室内照明中日渐普及,为可见光室内定位提供现成的基础设施。可见光用作定位的媒介,具有稳定,抗干扰力强等优点。因此,基于可见光的室内定位具有定位精度高、普适性强的优势,是未来室内定位发展趋势之一。本文对基于可见光的指纹定位和测距定位进行了深入的研究,主要工作如下:（1）为了提高信号指纹地图构建和更新的效率,本文提出了基于可见光GraphSLAM算法的信号指纹地图快速构建方案。给出了基于外部频率调控和FFT算法的可见光指纹设计。提出了基于可见光GraphSLAM算法来优化原始的行人航迹推算（PDR,Pedestria... 

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究的背景及意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 存在问题和挑战
    1.4 本文研究内容
    1.5 论文组织结构
第2章 室内定位技术与定位方法
    2.1 室内定位技术分类
        2.1.1 WiFi室内定位技术
        2.1.2 基于无线传感器的室内定位技术
        2.1.3 超宽带室内定位技术
        2.1.4 可见光室内定位技术
    2.2 室内定位方法
        2.2.1 基于射频信号传播模型定位法
        2.2.2 指纹定位法
        2.2.3 众包技术定位法
        2.2.4 行人航迹推算定位法
        2.2.5 SLAM技术定位法
    2.3 本文的解决方案
    2.4 本章小结
第3章 基于可见光GraphSLAM的信号指纹地图构建
    3.1 GraphSLAM框架
    3.2 GraphSLAM前端建图
        3.2.1 初始PDR轨迹生成
        3.2.2 位姿图的误差函数
    3.3 增强的GraphSLAM前端
        3.3.1 前端闭环检测
        3.3.2 闭环约束优化
    3.4 鲁棒性GraphSLAM后端
        3.4.1 增强的误差函数
        3.4.2 ICP局部轨迹优化
    3.5 可见光无线指纹地图构建
        3.5.1 轨迹锚定
        3.5.2 指纹地图构建
    3.6 实验设计与评估
        3.6.1 数据采集软件设计
        3.6.2 实验环境及实验
        3.6.3 结果评估
第4章 基于可见光的室内定位技术
    4.1 可见光指纹定位
    4.2 基于卡尔曼滤波的可见光融合定位
    4.3 可见光全覆盖测距定位
        4.3.1 基于可见光传播模型的测距
        4.3.2 LED灯源位置估计
        4.3.3 可见光测距定位
    4.4 实验设计与评估
        4.4.1 可见光信号采集
        4.4.2 实验环境及实验
        4.4.3 结果评估
第5章 总结与展望
    5.1 论文工作总结
    5.2 今后工作展望
参考文献
作者简介及在学期间科研表现
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]融合神经网络和指纹的可见光定位算法研究[J]. 刘冲,张月霞.  半导体光电. 2019(06)
[2]朗伯模型参数优化的可见光室内定位技术[J]. 成顺利,闫坤,李卓,李昂阳.  光通信研究. 2018(05)
[3]基于RSSI的自适应分段曲线拟合室内定位算法[J]. 林方旭,朱明华.  传感器与微系统. 2015(10)
[4]室内LED可见光定位若干关键技术的比较研究[J]. 赵嘉琦,迟楠.  灯与照明. 2015(01)

硕士论文
[1]基于接收信号强度的可见光室内定位算法研究[D]. 王丽轩.北京邮电大学 2018



本文编号：3662834