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室内定位技术近年来一直是研究的热点方向,由于建筑物的遮挡导致室内无法接收到GNSS信号,想要准确地在室内获取人员位置信息变得较为困难。目前室内定位的实现方式大致可分为两种:一种是依赖无线定位网络接收信号强度指示(Received Signal Strength Indication,RSSI)的无线室内定位方式,另一种是完全依靠自身传感器的独立室内定位方式。虽然目前基于RSSI的无线室内定位方式较为火热,但其需要在室内提前布设信号发射装置和测定指纹库的特点导致其应用范围很受限制。如城市消防员在面对建筑物结构复杂的火情时,由于火灾突发性强,火场内环境恶劣,任何需要在室内提前布设信号设施来辅助定位的方式都不适合消防员定位,与此类似的还有地下矿井的人员定位等。本文以独立室内导航定位作为前提,基于目前常见的Android手机上的GNSS芯片和MEMS惯性传感器进行室内定位研究,结合传统捷联式惯性导航定位算法和基于行人航位推算(Pedestrian Dead Reckoning,PDR)的步伐检测以及零速修正算法(Zero Velocity Update,ZUPT)对行人进行惯性导航定位,主要研究内容包括以下几个方面:1.在Android端和PC端之间进行传感器数据的实时传输。本文采用编写传输程序的方式来调用Android手机中的陀螺仪、加速度计和GNSS芯片所获取的数据,利用WLAN网络实时传输至PC端,并加以分析解算。2.传统的捷联式惯性导航算法的编写与分析。不同于平台式的惯性导航,捷联式惯性导航离不开数学平台的帮助,在解算时牵扯到坐标转换,姿态矩阵和位置矩阵的实时修正,四元数修正算法和方向余弦矩阵修正算法等一系列数学问题。本文按照传统捷联式惯导的理论,对相应的惯性导航算法进行了理论学习,整体推导,算法编写,程序实现,精度分析等工作。3.提出了结合行人航位推算以及零速修正技术的新式惯性导航算法。由于传统的捷联式惯性导航算法在室内定位应用中产生了较大的误差,本文针对其误差产生的特点来引入了行人航位推算算法以及零速修正技术,使惯性传感器的速度误差不能累积,大大降低了算法的误差影响。4.结合实验场地三维模型实地测试了室内导航定位算法并进行分析。本文选择合肥工业大学屯溪路校区图书馆电子阅览室作为实验场所,针对实验场地的实际情况建立了场地的三维模型,并将实验数据和路线导入。其间进行了多次直线行走测试和矩形路线行走测试,最终测试结果的误差在总路程长度的5%以下。