面向室内行人定位的制图与定位精度评估方法

发布时间：2017-11-21 10:10

  本文关键词：面向室内行人定位的制图与定位精度评估方法

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【摘要】：人们每天平均有多达90%的时间生活在室内空间,所以人们希望能在室内空间也能够拥有高精度的实时定位服务,如室内行人定位及导航。辅助行人定位制图是行人位置服务的重要组成部分,因为室内地图是室内实时位置服务的基础和信息载体,无论采用何种定位技术,都必须有详实的室内数字地图用于确认、辅助和展示定位结果。而定位精度评估是室内行人定位中十分重要的环节,因为定位精度决定了许多与之相关的应用和服务的可行性。面向室内地图的研究更多集中于地图的可视化,而非辅助行人定位。行人定位精度评估方面,使用基于交叉轨迹的方法,评估结果准确度差,而使用基于预置标记点法和基于实时视频法,耗时费力,评估过程需要人为干预,且对环境有影响。此外,缺乏对评估方法本身的理论及精度的相关研究。本文的主要工作可总结为以下三点：(1)本文以辅助室内行人定位作为切入点,在研究室内空间的空间约束、变动性强、私密性、符号坐标、实体特殊等特点的基础上,明确了辅助行人定位对室内地图在规模和维度、几何要素、符号坐标、制图精度及室内实体信息方面的要求,最后设计了一种轻量室内地图数据结构,以及基于该数据结构的室内辅助行人定位的2D和2.5D地图的制图方法。(2)总结了行人定位精度评估的框架,并深入研究了室内行人定位精度评估方法：基于交叉轨迹的评估法、基于预置标记点评估法和基于实时视频评估法,详细分析了的三种方法的基本原理以及各自的优缺点。最后提出了基于地标的定位精度评估方法,该方法是利用智能手机传感器感知环境的能力来实现无需人为干预的定位精度评估,克服了其他方法工作量大、耗时和不环保的缺点。(3)以中国地质大学(武汉)工程实验大楼为例开展了制图和行人定位精度评估实验与评价,在该建筑物内的第三层和第四层内规划了行人定位精度评估测试路径,实验得到三种评估方法的精度依次为：基于预置标记点评估法(0.5m)≥基于地标点的评估法(0.8m)≥基于交叉轨迹评估法(1.5m),结果表明本文提出的基于地标的室内行人定位精度评估方法的综合效果最好。
【学位授予单位】：中国地质大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP212;P283

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本文编号：1210544