基于多MEMS傳感器數(shù)據(jù)融合的室內(nèi)定位算法的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，人們對(duì)室內(nèi)定位和導(dǎo)航技術(shù)的需求也越來(lái)越大。由于室內(nèi)信號(hào)遮擋，無(wú)法使用衛(wèi)星定位等傳統(tǒng)技術(shù)進(jìn)行定位。因此，室內(nèi)技術(shù)逐漸成為當(dāng)今研究的重點(diǎn)，主要包括基于各類無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的定位技術(shù)和基于慣性傳感器的室內(nèi)定位技術(shù)。本文圍繞基于慣性傳感器的室內(nèi)行人定位問(wèn)題進(jìn)行研究，并使用慣性傳感器件在嵌入式系統(tǒng)平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)該算法。
　　本文旨在設(shè)計(jì)一種基于多MEMS傳感器的室內(nèi)定位系統(tǒng)，系統(tǒng)使用慣性測(cè)量單元，通過(guò)行人航位推演算法計(jì)算位置信息并

2、通過(guò)粒子濾波進(jìn)行糾正。本文介紹并分析了基子多MEMS傳感器的傳統(tǒng)慣性定位方案以及存在的問(wèn)題，引出了采用數(shù)據(jù)融合的方式結(jié)合陀螺儀、加速度計(jì)與磁力計(jì)的數(shù)據(jù)用以提升航位推算的準(zhǔn)確性和魯棒性。而對(duì)于使用慣性傳感器件的定位算法無(wú)法避免的誤差積累問(wèn)題，設(shè)計(jì)了一種融合室內(nèi)平面圖信息的粒子濾波算法，并對(duì)傳統(tǒng)粒子濾波算法中伴隨的粒子退化問(wèn)題提出了一種自適應(yīng)重采樣的方案。通過(guò)這種改進(jìn)的粒子濾波提取行人航位推演算法計(jì)算出的航向與步長(zhǎng)信息，結(jié)合室內(nèi)平面圖信息，

3、對(duì)每一步的位置信息進(jìn)行修正，來(lái)達(dá)到糾正累積誤差的目的，并給出了算法相應(yīng)的邏輯結(jié)構(gòu)與偽代碼并給出了室內(nèi)定位系統(tǒng)的軟硬件的設(shè)計(jì)。
　　本文通過(guò)設(shè)計(jì)的綜合驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，對(duì)算法整體到各模塊分別進(jìn)行了測(cè)試與分析。結(jié)果顯示步頻檢測(cè)模塊誤差小于1％精度較高，航向融合算法的精度控制在2°以內(nèi)，且能夠很好的抵抗環(huán)境磁場(chǎng)的干擾;應(yīng)用的測(cè)試則表明行人航跡推演算法與融合室內(nèi)平面圖信息的粒子濾波結(jié)合將室內(nèi)定位系統(tǒng)的定位誤差控制在2％以內(nèi)，表現(xiàn)良好;達(dá)到了設(shè)計(jì)指