基于Android的PDR和WiFi指紋融合室內(nèi)定位技術(shù)研究.pdf

1、隨著三大通信運(yùn)營商“4G+”技術(shù)發(fā)力和基于“互聯(lián)網(wǎng)+”相關(guān)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，基于位置的服務(wù)(Location-based Services，LBS)在市場營銷、搶險(xiǎn)救災(zāi)、倉儲物流等諸多領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。在室外環(huán)境中，基于全球定位系統(tǒng)(GPS)或北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（BDS）的位置服務(wù)得到深入研究和廣泛應(yīng)用。在室內(nèi)環(huán)境中，GPS、BDS無法提供定位服務(wù)，且主流的室內(nèi)定位技術(shù)存在諸多瑕疵?；趹T性測量單元（IMU）的航位推算定位技術(shù)的數(shù)據(jù)采集傳

2、感器通常是分開地、獨(dú)立地固定在移動物體的某些部位，以達(dá)到巧妙地采集運(yùn)動數(shù)據(jù)和設(shè)計(jì)算法，但這限制了技術(shù)的通用性。本文探討IMU和WiFi指紋定位技術(shù)的定位特性，研究基于Android的行人航位推算（PDR）和 WiFi指紋融合室內(nèi)定位技術(shù)，并重點(diǎn)研究了以下幾個(gè)方面：
　　（1）改進(jìn)行人步伐識別算法。分析由行人步伐引起的加速度傳感器信號變化規(guī)律，在局部方差分析法的基礎(chǔ)上，新方法添加步伐起止時(shí)間點(diǎn)近似對稱性約束條件，闡述基于方差域的步伐

3、識別方法。相對于局部方差分析法，本文提出的步伐識別方法更進(jìn)一步規(guī)范檢測步伐的必要因素，提高步伐檢測的準(zhǔn)確率，同時(shí)為航向角估算提供了時(shí)間點(diǎn)上的界定。
　?。?）提出基于微場景的微航向角估算方法。在室內(nèi)環(huán)境中，方向傳感器和陀螺儀會受外界因素干擾，導(dǎo)致微航向角估算誤差較大，故本文提出一種基于微場景的微航向角估算方法。在微場景內(nèi)，兩種傳感器各自測量的微航向角進(jìn)行彼此佐證，提高微航向角測量的準(zhǔn)確率，以便提高完整步伐航向角的估算精度。

4、　　（3）闡述基于 Android的融合室內(nèi)定位方法。本文針對 PDR定位技術(shù)和WiFi指紋定位技術(shù)的優(yōu)劣勢，在Android上實(shí)現(xiàn)兩種定位技術(shù)的融合。WiFi指紋定位技術(shù)消除了PDR定位過程中的累積誤差，PDR定位技術(shù)細(xì)化了WiFi指紋定位精度。理論分析表明，PDR與WiFi指紋定位技術(shù)優(yōu)勢互補(bǔ)，提高了室內(nèi)定位精度。
　　最后，實(shí)驗(yàn)表明，本文研究的步伐識別算法和航向角估算方法更進(jìn)一步提高了融合室內(nèi)定位的精度，可以更好滿足用戶定位