自美国1958年开始筹建第一代卫星导航定位系统（海军导航卫星系统）并投入应用以来，卫星导航定位技术发展迅速，各国各地区都已经或正在筹建自己的卫星导航定位系统，同时基于卫星导航的定位应用也已渗入到人们生活的方方面面。随着生活水平的提高，人们对位置信息服务中的定位精度和可用性等要求也越来越高。为了保证各种场景下定位技术、定位算法、定位精度和覆盖范围的平滑过渡和无缝连接，无缝定位技术应运而生。无缝定位技术是指在人类活动的地表、地下，以及室内、室外等环境下，能够联合采用不同定位技术以达到对各种定位应用场景的无缝覆盖。　　 然而，由于接收设备和信号传输等原因，使得无缝定位技术的实现还面临一些亟待解决的问题，如难以依靠单一的无线定位技术实现无缝定位，各种定位信号无法同时覆盖不同定位场景，非视距环境下无线电波传输受限，以及不同定位技术联合定位时的空间坐标系和时间坐标系统一等问题。除了定位精度、覆盖范围、可用性、坐标系统一等问题，组合定位系统还涉及电源和隐私安全等问题。　　 基于以上考虑，传统的GNSS以及无线电定位技术，存在着信号容易受到遮挡物和多路径等传播因素影响的弊端，无法确保定位服务在时间上和空间上的连续性。无线通迅定位技术由于地基等原因，相较GNSS定位系统覆盖范围小，同时由于其信号传输等原因，在封闭空间内常常无信号。　　 无线局域网络（WLAN）是一种全新的无线信号传输平台，通过布网可以在室内外或者封闭空间内实现定位、监测等。无线局域网络的定位基础是移动网络节点的自身定位。当前比较流行的WiFi定位技术是无线局域网络系列标准（IEEES02.11）的一种定位解决方案。WiFi定位技术采用经验测试和信号路径损耗传输模型相结合的方式实现移动节点的定位与应用。芬兰的Ekahau公司开发了能够利用WiFi进行室内定位的软件，Skyhook公司也开发了基于WiFi定位技术的WPS定位系统。目前由于WiFi网信号的不稳定等因素，WiFi定位技术的定位精度在1米至20米之间不等。　　 由于GPS定位技术易受遮挡，WiFi定位技术定位精度有限，且室外大区域范围内由于无WiFi信号或者WiFi信号弱而无法实现定位服务，故单独采用都无法确保定位服务的时空连续性。如果结合GPS和WiFi两者的优势，研发基于GPS和WiFi的组合定位系统，并研制合理的切换策略，也许可以实现室内外无缝定位。　　 因此，本文在总结目前无缝定位与导航技术的研究现状，分析存在的问题和发展趋势的基础上，提出了联合GPS和WiFi网AP点定位，以实现室内外的无缝定位与导航。同时，在深入研究卫星导航定位原理与算法，以及基于无线传感器网络的定位原理与算法基础上，针对WiFi定位技术、GPS和WiFi网组合定位算法以及WiFi网辅助GPS定位算法，进行了详细的分析和试验，并对现有技术可能存在的问题进行了深入的讨论。　　 本文研究内容包括：　　 （1）阐述了无缝定位的概念，全面回顾了无缝定位与导航的发展历史与研究现状。概要介绍了本文的研究背景、研究意义、主要研究内容及创新点等：　　 （2）简要介绍了无缝定位的关键技术、无缝定位解决方案、无缝定位方案中切换策略与平滑过渡方案以及WiFi网辅助GPS的无缝定位方案等；　　 （3）在研究WiFi信号及其传输机制的基础上，针对WiFi信号路径损耗特点，进行了基于RSSI的WiFi网定位算法研究。研究表明，在采用WiFi定位时，由于WiFi信号不稳定，故单独采用基于RSSI定位时，定位误差较大，故在本文的研究中，采用合成的信号强度图进行模式匹配。同时，研究发现如果定位的测算仅仅依赖于哪些WiFi的接入点较近，哪些WiFi信号RSSI值较大，那么在楼层定位上很容易出错。研究发现楼层以及建筑材料对于无线电信号损耗有所不同，故本文考虑在定位为中加入楼层影响因素，以提高定位精度；　　 （4）GPS和WiFi组合定位算法研究。在采用GPS定位时，在某种情况下GPS卫星数目可能小于4，或者大于4但GDOP值不满足定位条件，此时若仍单独采用GPS定位，定位结果将非常不理想，此时考虑GPS和WiFi网组合，定位；　　 （5）WiFi网辅助GPS定位算法研究。由于GNSS定位和WiFi定位信号传输通道不同，定位机理也有不同，在组合GNSS和WiFi网以实现定位时，需考虑两者的信号融合问题。此外，由于无GNSS信号和无WiFi网信号区域的存在，组合定位系统在实际定位时，还涉及定位策略的切换以及平滑过渡等问题；　　 （6）本文的研究表明，与传统的GPS定位相比，本算法增加定位的适用范围，可以实现少于4颗可用卫星情况下，以及大于4颗但GDOP值不满足定位要求情况下的定位；与单独采用WiFi网定位算法相比，本算法可以提高定位精度。　　 本文创新点：　　 （1）基于信号路径损耗模型与模式匹配相结合的WiFi室内定位算法研究。在采用基于RSSI的路径衰减模型定位时，由于WiFi信号不稳定，同样场景下，不同定位时间环境下的定位误差可达正负3米，同时在楼层定位上容易出错。故在本文的研究中，采用合成的信号强度图，通过对对数路径损耗模型进行改进加以校准；　　 （2）基于RSSI之差的室外定位算法研究。在采用WiFi网进行室外定位时，由于室外的信号强度分布图以及多径干扰模型都是未知，此时采用WiFi网的室内定位方法已无法实现定位。故本文提出利用AP点的RSSI之差来进行移动节点的位置解算；　　 （3）基于联邦卡尔曼滤波的GPS和WiFi网组合定位算法研究。由于GNSS定位和WiFi定位信号传输通道不同，定位机理也有不同，在组合GNSS和WiFi网以实现定位时，需考虑两者的信号融合问题。此外，由于无GNSS信号和无WiFi网信号区域的存在，组合定位系统在实际定位时，还涉及定位策略的切换以及平滑过渡等问题。