基于慣性傳感器和Wi-Fi信號(hào)的室內(nèi)定位算法研究.pdf

1、基于位置的服務(wù)(Location Based Service，LBS)在過去的幾年里被廣泛研究，相對(duì)于室外定位技術(shù)的成熟，由于在室內(nèi)接收的GPS信號(hào)非常微弱，難以精確定位，室內(nèi)定位需要采用新的技術(shù)。本文基于現(xiàn)有工作，深入探究智能手機(jī)中的慣性傳感器技術(shù)并結(jié)合Wi-Fi技術(shù)，提出一種高可靠性的室內(nèi)定位算法:基于慣性傳感器和Wi-Fi信號(hào)分析算法(ISW)。該算法分為步伐檢測(cè)和方位角估計(jì)兩部分，分別解決行走長(zhǎng)度和行走方向問題。
　　在步

2、伐檢測(cè)算法中，使用三軸加速度傳感器建立步邊界檢測(cè)模塊，通過提取行人行走的時(shí)間、啟動(dòng)和截止加速度等特征來劃分和標(biāo)記步伐邊界點(diǎn);分析步伐特征建立步長(zhǎng)——步特征映射表，并利用Wi-Fi熱點(diǎn)輔助計(jì)算當(dāng)前用戶的實(shí)時(shí)步長(zhǎng)，并反饋特征映射表，減小加速度傳感器的漂移誤差，準(zhǔn)確反映當(dāng)前用戶的真實(shí)步長(zhǎng)。
　　在方位角估計(jì)算法中，提出利用磁場(chǎng)傳感器和陀螺儀的方位校正方法，利用二者的特征，分析數(shù)據(jù)變化情況，精確計(jì)算用戶的行走方向，降低室內(nèi)磁場(chǎng)干擾對(duì)行走方

3、向的判斷誤差，解決估算期間位置漂移的問題。觀察這兩種傳感器在短時(shí)間內(nèi)的數(shù)據(jù)變化情況，當(dāng)發(fā)現(xiàn)高度一致性的數(shù)據(jù)結(jié)果時(shí)，對(duì)方向數(shù)據(jù)進(jìn)行高精確性地校正。兩種傳感器以互補(bǔ)的方式相結(jié)合，得到真正的行走方向角，實(shí)現(xiàn)在室內(nèi)環(huán)境下對(duì)行人進(jìn)行實(shí)時(shí)且高精確度地跟蹤定位。最后，結(jié)合所有結(jié)果，在平面圖上繪制行人的行走軌跡。
　　本文利用多種基于Android操作系統(tǒng)的智能手機(jī)作為硬件開發(fā)平臺(tái)，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了定位算法ISW;同時(shí)實(shí)現(xiàn)了近期流行的DTW、Zee和