基于慣性傳感器的行人航位推算算法的研究與實現(xiàn).pdf

1、行人航位推算常用于估算用戶在室內(nèi)環(huán)境的位置，然而，傳感器測量數(shù)據(jù)偏差，傳統(tǒng)航位推算算法中誤差的積累，對最終的定位結(jié)果影響很大；其次，用戶持握方式是多變的，很難建立起傳感器數(shù)據(jù)與持握方式之間的準確關(guān)系，難以根據(jù)數(shù)據(jù)特征進行分類；再有，行人行走軌跡可能會出現(xiàn)偏移較大、穿墻而過的錯誤現(xiàn)象。
　　針對上述問題，本文提出一個改進的行人航位推算算法，在穿零檢測法基礎(chǔ)之上，提出上升穿零與下降穿零兩種情況下的步數(shù)統(tǒng)計方法；接著，綜合五種變量：性別

2、、身高、步頻、波峰加速度、波谷加速度，提出新的步長計算方法，通過多元變量線性回歸分別訓(xùn)練男、女?dāng)?shù)據(jù)樣本得到該模型，接著使用粒子濾波，修正間歇性跳躍的步長結(jié)果；然后，根據(jù)磁力計方向角和陀螺儀相對轉(zhuǎn)向角度的線性相關(guān)性，線性擬合得到基于二者角度變化值的方向估算模型，以彌補傳統(tǒng)航位推算算法中單獨使用磁力儀或陀螺儀進行方向估算產(chǎn)生的大幅偏差；此外，針對不同的持握方式，根據(jù)其加速度信號，利用小波變換提取運動特征，奇異值分解進行特征降維，通過支持向量

3、機進行分類訓(xùn)練，達到準確判斷不同持握方式的目標，并根據(jù)特定持握方式下，用戶對導(dǎo)航軌跡不敏感的特點，統(tǒng)計步數(shù)與步長；最后，本文提出室內(nèi)地圖建模與匹配方法，先對室內(nèi)空間進行抽象、建模，再通過興趣點匹配、穿墻檢測、方向修正等步驟限制用戶運動軌跡，使其與真實軌跡更加貼近。
　　實驗結(jié)果表明，計步階段，穿零檢測法平均誤差0.8％，傳統(tǒng)波峰檢測法平均誤差11.6%；本文提出的步長計算誤差3.5%，相比于已有的身高-步頻模型誤差8.63%，以及