移动设备室内定位导航系统设计与实现

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随着人们对室内定位服务的需求日益增加,如何为用户提供简单、高效、精确的室内定位服务成为研究热点。大部分相关研究的关注点在于单独的室内定位方法的研究,室内位置服务在实际应用中还需为用户提供地图显示、路径规划、定位、导航、楼层切换等配套服务。针对以上问题,以某大学办公实验楼为研究对象,以室内定位导航系统的功能设计与实现方案的选择为研究重点,实现了室内定位导航系统。在设计了室内地图数据结构的基础上,对办公楼地图进行了数字化操作,生成了室内地图数据。对系统的地图显示模块、定位模块、导航模块、楼层切换模块的主要功能和API接口进行了设计,保证底层技术实现方案的可替换性。选择无线AP定位和行人航位推算定位作为定位模块的实现方案,引入位置权重降低无线AP定位的漂移现象,采用卡尔曼滤波算法对无线AP定位结果和行人航位推算定位结果进行融合。采用A-Star算法结合室内分层的特点,提出分层A-Star算法实现室内跨楼层的路径规划。由于多数移动智能设备不具有气压计,采用无线指纹库和无线AP定位的方法实现楼层切换模块。在用户导航过程中,监控用户位置感知用户状态,为用户提供自动的路径重规划、楼层切换服务。在某大学办公实验楼进行测试,测试结果表明系统在整个导航过程中表现达到预期目标。系统对用户的位置定位达到了一定的精度,然是仍存在漂移现象。当用户行走到楼梯口时自动进行了楼层切换,并在用户到达指定楼层时切换了当前楼层。
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