基于位置的服务让人们的出行越来越便利,但随着城市化发展,结构复杂的建筑物不断增多,使得室内定位日益重要。基于惯性传感器的室内定位系统作为一种自主式定位系统,其隐蔽性强、性能稳定、抗干扰以及不受时间、空间的使用限制等优点,使其成为行人室内定位领域的研究热点。由于可穿戴技术可根据可穿戴设备内集成多种传感器提供环境感知和实验数据,因此是行人室内定位研究的重要基础。定位人员佩戴可穿戴设备,可实现对人员的自主定位。针对室内救援、智慧出行等应用场景,根据纯惯导定位系统存在累积误差的难题,设计了固定在行人脚腕处的可穿戴设备。本文的惯性导航利用行人航位推算实现定位,结合行人足部运动的特性,对影响定位精度的步伐识别、步长计算和航向角精度等关键因素进行研究,实现对行人的自主定位。本文具体工作如下:1.设计行人室内定位系统的软件部分和硬件部分,硬件部分主要包括可穿戴设备的运动参数与环境参数采集模块、无线数据传输模块化设计。软件部分主要包括各传感器驱动程序设计、各模块之间数据传输流程设计、无线传输协议设计以及上位机显示行人定位情况的三维建筑模型的软件设计。2对两可穿戴设备内集成的惯性传感器测量数据进行融合预处理,基于卡尔曼滤波的姿态角解算,降低了惯性传感器的误差。通过对行人行进过程的特性分析,提出一种基于双惯性测量单元的步伐识别方法,融合两腿部姿态角度变换情况和加速度信息进行联合步态识别。3对现有步长估计模型进行分析,提出了适用于运算速度慢的可穿戴设备的基于线性回归的步长估计模型和适用于运算速度快的电脑端的BP神经网络步长估计模型,两种模型充分利用行人行进过程中的惯性参数,极大提升步长计算准确性。研究了利用气压传感器对行人所处楼层进行检测以及基于行人航位推算的平面坐标求解。4实验验证了基于惯性传感器的室内定位系统的定位准确性,随机选取多名实验人员进行室内和室外的行走实验,实验结果表明本文所述定位方法定位精度高,本方案软件和硬件设计合理,系统性能稳定,具有广阔的应用前景。