融合WiFi和惯性传感器的终端室内定位技术研究

来源 :辽宁工业大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:hblhzl_18
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着定位服务在个人定位导航、紧急救援、行业定位等领域的需求日益增加,对移动终端室内定位技术的需求也日趋明显。因此基于移动终端的室内定位技术正成为目前研究热点。由于WiFi具备室内覆盖部署广泛的优势以及智能终端普遍集成各类惯性传感器的特点,因此基于WiFi和惯性传感器的融合定位技术成为终端室内定位的主流技术,本文主要针对基于WiFi和惯性传感器的融合定位技术和算法开展以下研究。首先,针对室内WiFi定位系统在处理大面积区域时,采用传统WKNN位置指纹匹配定位算法由于遍历计算欧氏距离和近邻点个数固定导致在线匹配计算量大、定位精度不高等问题,提出一种基于k-means空间分区和EWKNN匹配的WiFi定位算法进行分区快速索引和精确定位估计。该算法首先根据k-means算法划分定位区域,解决了待测点与指纹点匹配过程造成的运算量大的问题,实现了分区快速索引定位;然后针对传统WKNN算法采用固定近邻点个数加权定位估计时,会导致与待测点相似度不高的近邻点参与定位引起定位误差增大的问题,提出了自适应EWKNN算法对近邻点指纹个数进行自适应选择,剔除偏远近邻点带来的误差,提高了定位精度和鲁棒性。通过实验对比结果表明:基于k-means空间分区和EWKNN匹配的WiFi定位算法定位精度在3d Bm高斯噪声条件下定位精度达到了1.65m,优于传统WKNN算法8.63%,定位匹配运算量减少了50%以上。其次,为了降低PDR定位存在累积误差的影响,对步频检测、步长估计和航向角估计算法进行了改进。针对基于固定阈值步频检测算法难以很好适应步速变化和行人差异性,提出了基于动态阈值约束峰值谷值判别的步频检测方法。实验结果表明该算法步频检测在变速和加速时准确度平均达到了96%,可适应行人的步态变化。为了提高步长估计精度,提出卡尔曼滤波自适应非线性步长估计算法,实验数据表明,相比于传统非线性步长估计法具有更高的准确率和普适性。为了使航向角估计更接近于实际轨迹,改进航向角估计方法是对航向角均值滤波后并进行转弯判据判别,实验结果表明了改进的航向估计方法更接近于实际轨迹且波动性小。最后,针对单一系统定位时WiFi定位结果波动大和PDR定位存在累积误差的问题,提出一种基于无迹卡尔曼滤波(UKF)的WiFi-PDR融合定位算法。利用PDR定位进行下一步位置预测;利用当前WiFi定位结果和PDR步长、步频及航向角估计作为量测信息对PDR预测值进行位置更新。通过实验对比分析表明,该算法改善了PDR定位长时间累积误差的问题,其定位精度达到了1.52m,相比于WiFi单独定位提高了33%,并在航向改变时具有良好的鲁棒性,可应用复杂环境下的高精度室内定位系统。
其他文献
目的:探讨脓毒症患者外周血miRNA-6786的表达,体外LPS刺激巨噬细胞模型探讨miRNA-6786通过靶基因FRAT-2调控参与炎症反应过程,并探究其调控机制为wnt/β-catenin和NF-KB信号转导通路。方法:1.临床研究:(1)脓毒症组(sepsis组)及健康对照组(NC组)各30例,sepsis组于入院d1、NC组于体检时取外周血,通过RT-PCR法检测miRNA-6786的表达
目的本文通过检测经胸微创封堵术治疗的室间隔缺损患儿术前术后不同时间点的心率减速力和心率变异性的变化,以探讨经胸微创室间隔缺损封堵术患儿心脏自主神经功能的变化及临
金属-有机框架(Metal organic frameworks,MOFs)材料由金属离子或金属簇和有机配体自组装而成,具有极高的比表面积和孔隙率、良好的稳定性、可调控的孔道以及灵活的结构,被广泛
高硅ZSM-5分子筛因其独特的孔道结构、良好的水热稳定性以及适宜的酸性等一系列优良的性质而被广泛应用在生产丙烯的催化裂解以及甲醇转化等工艺中。在甲醇转化制丙烯(MTP)反应
掘进工作面是煤矿中至关重要的工作场所之一。掘进机在割煤时会产生大量粉尘,且掘进工作面的空间狭小,产生的粉尘会聚集在掘进工作面中无法有效扩散,造成粉尘浓度过高,造成非常大的安全隐患,并危害人体健康。为了解决该问题,基于喷雾及雾幕除尘的原理,本文设计了多层螺旋气动雾幕除尘装置。运用数值模拟及实验相结合的方法,对新型的掘进工作面除尘装置进行了研究。通过实验进行传统除尘方法与多层螺旋雾幕方法的对比,分析了
因瓦合金为单相奥氏体组织,具有极低的平均线膨胀系数,但是焊接后存在的焊缝组织粗大,硬度较低等问题限制着因瓦合金的进一步应用,因此通过设计新型因瓦合金焊丝,对改善因瓦
一方面是由商标蕴含的巨大经济价值引发的强化商标权保护的迫切要求,与假冒注册商标罪呈现高发态势、假冒注册商标商品泛滥成灾的客观现实之间的激烈冲突;另一方面是2004年《关于办理侵犯知识产权刑事案件具体应用法律若干问题的解释》并未对其增加的“种”的认定标准作出明确规定,由此引发了司法实践中对“假冒两种以上注册商标”理解的偏差与认定的混乱问题,并且随着企业生产行为的现代化与多样化,这一问题日益凸显。基于
随着社会媒体和移动应用的快速发展,信息过载问题日益严重,人们从海量的数据中获取有用的信息变得越来越困难。推荐系统的产生可以有效解决信息过载的问题,为用户提供个性化的推荐服务,近年来受到研究人员的广泛关注。协同过滤是目前应用最广泛的推荐算法。但是协同过滤算法仅使用用户与项目的交互数据,当遇到数据稀疏和冷启动问题时,推荐质量不高,无法为用户提供满意的推荐。针对这些问题,研究人员提出了大量的解决方案。但
近年来,我国债券市场发展迅速,但伴随着债券市场迅速发展而来的是债券违约数量的不断攀升。与此同时,民营企业债券违约的现象尤为突出。什么原因导致民营企业债券违约,成为亟待解决的问题。在此背景下,文章以近年来债券违约集中爆发的民营企业为研究对象。首先,从整体角度对当前我国民营企业债券市场的违约原因进行分析。然后,在此基础上,文章以民营企业债券违约的典型代表——永泰能源为例进行个案分析,使整体分析与个案分
随着信息化时代的不断深入发展,个人信息的价值日益凸显,在巨大的利益驱动下,不少犯罪分子铤而走险,给大众敲响了一个又一个信息安全警钟。海量信息的泄露不仅将个人的人身、财产安全置于危险之中,也对信息社会的发展造成了巨大的负面影响,需要加以制约。现阶段,我国《个人信息保护法》已被列为人大常委会立法规划,但该法案的出台还需要时间上的等待。在司法实践中,对个人信息安全的法律保护主要依据刑法条文和相应司法解释