摘要:
随着智能移动终端的普及和发展,基于位置的服务(LBS,Location Based Service)成为智能终端发展的新热点。LBS的关键技术是定位技术,定位技术的精确度对于LBS来说至关重要,精确度较高的室内定位技术的应用在日常生活中可以提供便捷的服务并且有很大的发展空间。在空旷的户外传统的定位技术GPS能够提供相当高的定位精度(1~3m),我国自主研发的北斗军用定位技术的精度甚至更高(3cm),然而一旦进入到室内,由于定位信号的干扰、衰减和建筑物遮挡等因素,定位精度将变得很差甚至不可用,使得GPS定位技术在室内无用武之地。为了获取连续的高精度室内导航定位结果,必须借助其他室内定位技术,目前也有很多针对室内定位技术的研究成果,但优缺点都很明显,目前室内定位技术研究的热点是如何提高精度。本课题的主要目的就是通过借助智能移动终端内置的传感器进行室内定位,基于嵌入式传感器的室内定位技术的优点是使用成本低、使用的灵活性和鲁棒性、不受环境干扰等。惯性导航算法可以实现连续无缝的定位,步数、步长和行走航向是惯性导航算法的三个关键因素。通过获取、处理、分析由智能终端内置的惯性传感器(加速度传感器、方向传感器)的数据可以获取精确度较高的步数与航向,根据通过研究而得出的步长与步频之间的函数关系,可以获得较为精确的步长,从而实现较高精度的室内定位。最后,为了进一步提高航迹推算的精度,对于对航迹推算精度影响较大的步长,本文提出了基于高精度GPS定位的步长自适应算法,对于航向问题,本文提出了基于陀螺仪和地图信息结合的方法以确保航向的准确。本文设计和实现了基于嵌入式传感器的室内定位系统,实验结果表明该算法获得了较高精度的定位结果,可以更好的实现连续、无缝和高精度的室内定位。
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