面向非約束智能手機的PDR算法研究.pdf

1、近幾年，室內(nèi)定位技術(shù)在眾多的領(lǐng)域都扮演著越來越重要的角色。與此同時，隨著微電機系統(tǒng)的大力發(fā)展，智能手機嵌入了各種慣性傳感器，如加速度計、陀螺儀和磁力計等。因此，基于智能手機的行人航跡推算(Pedestrian DeadReckoning，PDR)技術(shù)逐漸成為室內(nèi)定位領(lǐng)域的研究熱點。當(dāng)前，該類技術(shù)的研究與應(yīng)用主要面臨著一個挑戰(zhàn):為了精確地實現(xiàn)PDR，行人身上手機的放置姿態(tài)和位置需要被施加諸多約束。然而，在現(xiàn)實中，手機的姿態(tài)和位置會發(fā)生任意

2、地變化。因此，針對這一挑戰(zhàn)，本文從以下三個方面進(jìn)行了重點研究。
　　首先，利用六階巴特沃斯濾波器對傳感器原始信號進(jìn)行低通濾波處理，并通過多傳感器數(shù)據(jù)融合的卡爾曼濾波解算手機姿態(tài)，進(jìn)而構(gòu)造旋轉(zhuǎn)矩陣實現(xiàn)不穩(wěn)定的手機坐標(biāo)系到穩(wěn)定的大地坐標(biāo)系的變換。
　　其次，基于大地坐標(biāo)系的垂直方向加速度，本文提出了峰值檢測和零穿越相結(jié)合的改進(jìn)式非約束步數(shù)探測算法。所提出的算法能夠在行人行走過程中，手機位置發(fā)生變化的情況下精確地實現(xiàn)步數(shù)探測，正確