基于地磁的室內(nèi)定位相關(guān)算法研究.pdf

1、人們的室內(nèi)活動逐漸增多，據(jù)統(tǒng)計人們大約有80%的時間是待在室內(nèi)的[1]。而傳統(tǒng)的GPS（Global Positioning System）、北斗等衛(wèi)星定位無法完成室內(nèi)位置服務(wù)，基于室內(nèi)位置服務(wù)需求，室內(nèi)定位技術(shù)成為一項新的研究熱點。起初，研究者通過設(shè)計專門的硬件平臺，利用超寬帶、超聲波等技術(shù)來完成室內(nèi)定位。后來，微電子系統(tǒng)快速發(fā)展，智能手機集成了越來越多傳感器，包括WIFI(Wireless Fidelity)、攝像頭、慣性傳感器、地

2、磁傳感器等，伴隨著智能手機的普及，人們將定位解決方案的實現(xiàn)平臺轉(zhuǎn)向智能手機。手機可以接收到WIFI、聲音、物體運動、圖像等信息，而其中地磁信號相比其它信號而言，擁有高穩(wěn)定性、不需新增設(shè)備等優(yōu)良特性，關(guān)于智能手機平臺的地磁室內(nèi)定位受到了研究者的關(guān)注。
　　本論文的研究主要圍繞地磁室內(nèi)定位過程中的相關(guān)算法展開。首先介紹了室內(nèi)定位的研究背景和意義，國內(nèi)外研究現(xiàn)狀與應(yīng)用趨勢，并闡述了室內(nèi)定位已有的相關(guān)技術(shù)和方案。
　　其次，深入分析

3、了室內(nèi)地磁環(huán)境特性。針對地磁傳感器接收到地磁信息波動很嚴(yán)重的情況，利用算法對數(shù)據(jù)進(jìn)行平滑和濾波。給出了線下地磁指紋庫的具體建立過程，使用強局部加權(quán)回歸算法對數(shù)據(jù)進(jìn)行平滑。在保留線上地磁數(shù)據(jù)實時性的同時，利用滑動平均濾波算法對線上地磁數(shù)據(jù)觀測量進(jìn)行濾波。實驗結(jié)果表明，經(jīng)過平滑和濾波后的地磁數(shù)據(jù)波動性明顯減小，數(shù)據(jù)的匹配性更好。
　　最后，建立狀態(tài)更新模型和權(quán)重更新模型，給出定位算法的具體實現(xiàn)。利用給出的定位算法和處理過后的線上線下地