基于行人运动模式识别的自适应PDR/地磁的室内定位方法研究

来源 :中国矿业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhaoshuanghong
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
随着全球卫星导航系统的发展,室外导航、定位系统已日渐成熟。然而,大部分室内环境会遮挡GNSS信号,在这种情况下使用GNSS信号难以满足室内定位的需求,甚至无法定位。目前在室内定位暂时还没有一种通用的、可靠的定位方案,在这种情况下,融合定位技术成为了室内定位领域的主要方式。集成在智能手机上的各种传感器不仅可以接收地磁信号,同时也可以用于行人航迹推算(PDR)。其中,PDR在短时间内相对精度较高,而长时间的误差累积会导致其绝对精度较低,而地磁室内定位技术则在长时间内可以维持比较稳定的精度。将地磁定位与PDR结合,可以形成优势互补,同时可以很大程度上解决误匹配的问题,是当前室内定位领域的热门方向之一。然而,在地磁与PDR定位技术中仍存在许多亟待解决的问题,本文针对这些问题进行了一系列研究,主要成果如下:(1)针对地磁模值指纹特征识度低的问题,提出一种基于Ada Boost的多特征组合定位匹配算法,将多维度地磁特征值与地磁模值的匹配模型进行训练组合从而得到新的匹配模型,降低了地磁定位特征的误配率,提高了地磁定位精度。(2)针对PDR定位中行人在不同运动模式下的步长估计与步点检测鲁棒性较差的问题,本文提出了一种基于随机森林的行人运动模式与手机姿态识别算法,通过该算法对行人不同运动模式进行分类,构建不同运动模式的步长模型与步点检测模型并加以组合,从而得到自适应的步长估计与步点检测模型。(3)针对PDR对行人非导航姿态下难以估计航向的问题,通过大量的数据采集以及训练分别对不同姿态、不同运动模式下的航向估计进行建模,并通过行人姿态识别算法将不同姿态与运动模式下的航向估计算法进行组合,提高了航向估计的鲁棒性。(4)针对传统的粒子滤波(PF)融合算法容易出现粒子退化、粒子贫化的问题,将扩展卡尔曼滤波(EKF)、无迹卡尔曼滤波(UKF)与粒子滤波融合得到E-UPF,有效地抑制了粒子滤波的粒子退化和贫化的问题,提高了粒子滤波的稳定性。
其他文献
近年来,深大冻结井筒内壁混凝土在凿井期裂漏严重,但机理不明,揭示凿井期内壁混凝土开裂机理是科学防治冻结井筒渗漏水害的前提。为此,本文研制了适用于新筑混凝土井壁温度-应力试验机并初步应用,为研究井筒内壁厚度、混凝土强度、约束条件对早龄期混凝土内壁裂缝演化规律提供了仪器支撑。首先,本文详细阐述了新筑混凝土井壁温度-应力试验机的研制过程,主要工作内容包括:完成试验机总体结构方案和软件控制界面的设计与优化
学位
离群点检测作为数据挖掘的主要研究方向,已得到学术界和工业界的广泛研究和应用。对于许多工程实际问题,数据集往往同时包含数值型和分类型属性,即,混合属性数据集,因此,对混合属性数据集中的离群点进行检测和研究具有重要的理论意义和实际应用价值。近年来,基于网络模型的离群点检测方法因其鲁棒的表达能力和能够捕捉数据对象之间的相互依赖性和长期相关性而广受关注。但该类方法大多用来处理数值型属性数据集,少有涉及混合
学位
近年来,随着西北侏罗系煤田的开发,矿井水害事故频发,离层水害问题严重。新上海一号煤矿作为西北侏罗系煤田上海庙矿区的典型矿井,水文地质条件复杂,覆岩固结强度低,易发生携泥砂突水事故。新上海一号煤矿111084工作面作为8煤的第2个回采工作面,在开采过程中发生了严重的顶板离层水害事故,涌突水携带大量泥沙掩埋了工作面,造成了巨大的经济损失。因而,研究分析新上海一号煤矿顶板水文地质与工程地质条件,揭示离层
学位
近年矿井工作面底板水害事件频发,威胁日益严重,精细探测回采工作面底板岩层富水性并监测底板改造效果是煤矿水害防治的重要环节。针对现有电法探测技术观测方式较为单一、对于工作面底板三维地质信息获取不足的缺陷,论文提出综合利用多钻孔、多巷道等多个空间位置的观测信息的多孔多巷立体电阻率探测技术。通过开展底板异常体电阻率响应规律数值模拟研究、水槽物理模型底板异常体电阻率响应的规律研究以及工作面底板富水性探测,
学位
近年来,随着视频业务的飞速发展,传统依靠人工管理视频的方法已无法满足如今需求,视觉语义成为视频智能分析的热点技术,该技术通过将复杂冗长的视频转换为简单易读的文本,极大提升了视频管理的效率。目前该技术处于初步探索阶段,在实际落地应用过程中仍有诸多不足之处,本文旨在针对如今视觉语义技术中存在的关键问题进行研究,主要工作如下:当前视觉语义研究者均在大量开放环境公共数据集上开展实验,未能考虑到特定环境训练
学位
图像超分辨率重建是从低分辨率图像恢复高分辨率图像的一种软件技术,在图像处理领域有着重要的应用。深度学习的出现给图像超分辨率重建带来了新的发展,基于卷积神经网络的超分辨率重建算法展现出了强大的性能,但现有的网络存在没有对残差图像进行有效的利用、网络结构路径单一,图像纹理信息重建能力差、没有对高频和低频信息进行差异化分析的问题。针对以上问题,本文提出了两个超分辨率重建方法:(1)针对基于卷积神经网络的
学位
学位
倾斜摄影自动化建模能够快速建立目标区域的实景三维模型,作为数字城市乃至智慧城市的基础地理设施。但是由于模型是由连续不规则三角网(TIN)经过纹理映射得到,无法对其中具体的地理对象进行操作和分析,限制了模型的应用,难以满足人们对城市规划与管理的需求。建筑物是城市的主要构成要素之一,实现建筑物模型单体化从而对其进行管理和分析是数字城市建设的关键任务。本文构建了从实景三维建模到建筑物提取进行模型单体化,
学位
在地铁隧道的建设过程中常常会遇到盾构跨越既有隧道施工的情况,引起运营隧道结构及周围的应力场和位移场发生变化,危害隧道结构安全,因此在盾构隧道上穿过程中如何对工程进行设计和施工的优化,保证既有隧道的运营安全具有重要研究意义。本文以徐州地铁3号线盾构隧道上穿既有1号线隧道的特殊区段工程为依托背景,通过理论解析、数值模拟、室内试验和实测数据分析相结合的研究方法,分析盾构跨越施工对既有隧道的扰动影响规律,
学位
我国自主研发并全面建成开通服务的北斗卫星导航系统(Bei Dou Satellite Navigation System,BDS)能够提供高精度的定位与便捷短报文通信服务,被广泛的运用在军事、交通、农业、渔业、城市服务等不同领域。近些年来,基于智能手机的位置服务应用层出不穷,然而城市复杂环境下行人仅依靠智能手机定位芯片解算结果易产生定位偏移,有必要针对手机进行多传感器融合定位研究。论文围绕手机端G
学位