基于粒子濾波的個人導(dǎo)航系統(tǒng)算法研究.pdf

1、導(dǎo)航技術(shù)作為眾多信息技術(shù)的代表，正悄然進入人類生活的細枝末節(jié)。如何適應(yīng)復(fù)雜環(huán)境、融合多傳感器信息實現(xiàn)更加精確的定位成為導(dǎo)航技術(shù)的關(guān)鍵所在，慣性導(dǎo)航系統(tǒng)避免了對于信號源的依賴，使用更加靈活，正逐漸成為個人導(dǎo)航技術(shù)研究的重要課題。然而慣性導(dǎo)航系統(tǒng)存在誤差累積、容錯能力差等特點，本文意在設(shè)計一種基于慣性傳感器的個人導(dǎo)航系統(tǒng)，并結(jié)合機器學(xué)習(xí)支持向量機方法和粒子濾波，實現(xiàn)對于定位結(jié)果的優(yōu)化。
　　本文通過提取基于卡爾曼濾波的慣性導(dǎo)航系統(tǒng)所解

2、算步長、航向變化角度等信息，建立基于步長、航向變化角度的航位推算運動模型，通過粒子濾波算法對運動軌跡進行優(yōu)化。優(yōu)化模塊包括平面地圖信息融合和活動識別糾正點融合兩方面:首先，平面地圖信息為航位推算正確性提供了重要的判斷依據(jù)，本文假設(shè)在室內(nèi)平面地圖已知的情況下，利用平面地圖信息，判斷粒子濾波推算的正確性，即對每一步中每一個粒子分別進行推算，剔除錯誤粒子，對粒子權(quán)重進行二次優(yōu)化，保證運動軌跡符合客觀事實，從而實現(xiàn)糾正;另外，對慣性傳感器以及氣

3、壓傳感器數(shù)據(jù)進行預(yù)處理，包括坐標(biāo)變換、高通濾波、計算氣壓差值等過程，抽象出訓(xùn)練集進行訓(xùn)練，通過兩層的支持向量機對人的活動進行識別，主要識別靜止、走路、上下樓梯、上下電梯等活動，針對其中包含了地理信息的活動提取糾正點，并將其提供給粒子濾波模塊，在粒子濾波推算的過程中糾正定位解算結(jié)果。
　　通過實驗可以發(fā)現(xiàn)，融合平面地圖信息使系統(tǒng)修正了穿越墻壁的錯誤解算結(jié)果;加入活動識別糾正模塊后，在基于卡爾曼濾波的導(dǎo)航系統(tǒng)解算結(jié)果誤差較大情況下，累