基于RSSI和慣性導(dǎo)航技術(shù)的室內(nèi)定位系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展和基于室內(nèi)位置信息的服務(wù)需求快速增加,室內(nèi)定位受到人們越來越多的關(guān)注。然而,由于室內(nèi)環(huán)境的復(fù)雜性,無線定位信號容易受到多徑效應(yīng)、障礙物等的影響并最終導(dǎo)致室內(nèi)定位系統(tǒng)定位精度過低。針對基于RSSI的室內(nèi)定位系統(tǒng)遇到障礙物時精度會大幅降低的問題,本文提出用慣性導(dǎo)航系統(tǒng)姿態(tài)角輔助完成定位的解決方案,并以MATLAB為平臺設(shè)計完成了定位軟件。
　　本文主要工作安排如下:
　　(1)在充分調(diào)研現(xiàn)今各種室內(nèi)定位技術(shù)

2、的基礎(chǔ)上選定RSSI技術(shù)和慣性導(dǎo)航技術(shù)作為本文定位技術(shù)。針對兩種定位技術(shù)存在的缺陷,本文提出用慣性導(dǎo)航系統(tǒng)姿態(tài)角輔助RSSI完成定位的解決方案。
　　(2)研究基于RSSI的室內(nèi)定位算法,其中包括傳播模型的建立、RSSI的濾波處理和定位算法;另外,對慣性導(dǎo)航基本理論進(jìn)行研究,主要包括姿態(tài)矩陣實時更新和姿態(tài)解算。
　　(3)根據(jù)論文需要,本文完成了RSSI定位節(jié)點的硬件設(shè)計。;另外,慣性導(dǎo)航系統(tǒng)電路采用慣性傳感器MPU6050

3、和磁力計HMC5883L作為主要器件,根據(jù)器件特性和系統(tǒng)要求完成硬件電路的設(shè)計。
　　(4)定位系統(tǒng)軟件的設(shè)計是定位系統(tǒng)的靈魂。為了方便RSSI信息采集本文設(shè)計并實現(xiàn)了主從通信協(xié)議,還完成了慣性導(dǎo)航部分傳感器數(shù)據(jù)融合、姿態(tài)矩陣實時更新和姿態(tài)解算的軟件設(shè)計;最后,本文完成了基于MATLAB GUI的上位機軟件設(shè)計,上位機軟件完成定位并對定位結(jié)果加以顯示。
　　(5)以實驗室走廊為場景進(jìn)行實地測試,成功驗證了本文用慣性導(dǎo)航系統(tǒng)姿