基于智能手机的室内外无缝定位智能选择算法研究

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随着无线通信网络和互联网技术的高速发展,各个领域对基于位置的服务(Location Based Service,LBS)的应用需求日趋强烈。近年来,室外全球卫星导航系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)与室内定位技术发展迅猛,使得室内外无缝定位技术的研究成为新热点。目前全球卫星导航系统已经可以满足大部分的室外定位需求,同时随着智能手机的普及及Wi-Fi技术的广泛应用,Wi-Fi室内定位技术也得到了迅速的发展。因为系统布设成本低,容易推广应用,使其成为室内定位技术的首选。智能手机由于集成了GNSS定位模块和Wi-Fi无线模块,有利于结合室外GNSS定位技术和室内Wi-Fi定位技术,建立高可用、高可靠的平滑过渡和无缝连接机制。本文重点研究室内外无缝定位技术的智能选择算法,实现了基于智能手机的GNSS/Wi-Fi室内外无缝定位系统,相关工作具体如下:  (1)首先,对目前常用的室内外定位技术进行分析,并研究了相应的定位算法。研究了基于阈值以及计数机制的Alpha-count算法和传统的双阈值判决方法,通过将二者相结合,提出了基于Wi-Fi信号强度值的改进型Alpha-count双阈值智能选择算法,并加入了可见卫星数的检测用以辅助室内外定位场景的判定,利用该算法可准确判定用户当前所处区域,从而选择合适的定位技术与定位算法对用户进行位置估计。  (2)其次,根据本文提出的基于场景检测的智能选择算法,设计了一款基于智能手机的室内外无缝定位系统。讲述了无缝定位系统实现的主要功能,并对该系统的定位流程进行了详细阐述。  (3)最后,对本文所设计的GNSS/Wi-Fi无缝定位系统进行了测试实验。实验结果表明,该系统可以根据当前用户所处的位置智能选择合理的定位方法,定位的精度可以基本满足定位需求,本文提出的室内外定位切换算法能有效地消除切换过程中可能出现的乒乓效应,避免定位系统反复切换造成的运算量浪费,同时降低了智能手机的能耗。
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