不依赖于基础设施的高精度室内导航定位技术研究

来源 :华中科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:qiangchengshimeng
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
目前火车站、医院、政务中心和商场等公共服务建筑设施越来越大,在大型建筑内寻找目的地比较困难,人们对室内定位导航的需求与日俱增。利用蓝牙、路由器、UWB发射机等基础硬件设施实现的室内定位技术已经应用,但购买硬件设备会使成本大幅增加;设备电量不足或者出现故障时就无法实现定位,导致室内定位稳定性差;硬件设施需要定期维护和更换电池,后期工作量大。智能手机自带的传感器数据已经越来越精确,同时,导航定位的历史传感器数据也可保存供使用,而且建筑物的部分地点特征明显,使得不依赖于基础设施的室内定位成为可能。但是,如何合理利用手机传感器数据,实现高精度的室内定位导航仍面临极大挑战。提出只依赖于智能手机,而不依赖于基础设施的室内定位方案。用手机的加速度计、磁力计和陀螺仪数据进行惯性导航定位,同时用地点识别模型通过识别地点进行定位,纠正惯性导航定位的误差,提高定位精度。首先改进行人航位推测算法,设计波峰检测法进行步伐检测,建立动态步长估计模型进行步长估计,再结合航向推测实现惯性导航定位。然后分析建筑物地点特征,采集在建筑物楼梯、电梯和转角等地点行走时手机的传感器数据,设计长为128移动步长为16的滑动窗口进行数据分割处理,将得到的数据单元加上坐标信息,制作成特定地点传感器读数数据集。接下来设计专用于地点识别的CNN网络结构,利用数据集训练地点识别模型,调整超参数提高地点识别的准确率。最后将地点识别模型引入到惯性导航定位系统中,在惯性导航定位过程中利用地点识别模型识别地点进行定位,用该定位坐标作为系统定位坐标,纠正惯性导航定位的误差。实地测试表明,单纯的惯性导航定位存在累计误差,位移超过30米时定位的误差大于2.78米,不能适用室内定位。引入地点识别模型后的融合定位方案的定位误差保持在2.31米以下,可满足室内定位导航的定位精度要求。本方案不依赖于任何基础设施,极大降低了系统运行和维护成本,为利用智能手机传感数据进行辅助定位提供了一种切实可行的途径。
其他文献
土壤是陆地生态系统最大的碳库,储量约为1600Pg,超过大气和陆地植被的总和。因此,全球土壤有机碳(SOC)库中细微的变化可能会显著改变陆地和大气环境中的碳平衡。土壤微生物在陆地碳循环中至关重要,微生物的生长、活性及其与环境的相互作用,在很大程度上控制不同来源有机碳的转化和命运。土壤碳储量反映了有机碳的微生物分解与微生物同化碳稳定之间的平衡。研究SOC的微生物降解及其调控因素对提升陆地生态系统有机
射流冲刷是疏浚工程、水利开发和海洋工程中必不可少的一环,水射流技术的进步直接影响到河流、水库和海洋资源的开发和利用。针对混流喷嘴淹没射流冲刷特性展开研究,系统地分析各参数对射流冲刷结果的影响,在工程应用方面有很大的价值。本文利用FLOW-3D流体仿真软件建立混流喷嘴和圆形喷嘴射流冲刷数值模型,采用控制变量法设计多种淹没射流冲刷工况,从流速分布、冲坑特性和悬沙特性等方面分析模拟结果,研究初始射流流速
人口老龄化程度的不断加深使得我国成为当前世界上老年人口数量最多的国家。虽然我国养老院、老年公寓、福利院等多种类型的养老机构开始不断兴起,但是根据我国人口老龄化所呈现的“人口基数大、增长速度快、未富先老”等特征,以及我国的传统养老观念等因素,我国养老体系建设规划提出的“居家养老”才是更加符合我国国情的养老模式。因此,社区作为居家养老的重要载体,对室内外的生活环境提出了更高的要求。如何立足于基本国情,
直播稻作为一项省工、省力和节本增效的种植技术,是实现水稻种植方式轻简化和机械化的重要途径。然而,直播稻田杂草的问题是限制其发展的一个重要因素。当前杂草防治主要方式是喷施除草剂,但施用常规除草剂防治杂草效果不佳,而且增加了生产成本和环境负担。“洁田技术”模式是指依靠常规育种技术培育出的抗除草剂水稻种质,并且通过一次性施用广谱型除草剂甲咪唑烟酸防除各类杂草的技术。然而,目前“洁田技术”模式对直播稻田杂
创意景观农业是一种以增加农业附加值为主要目的,以农作物景观造型为主要手段,以氛围营造、广告宣传和农耕文化及农事体验为主,同时兼顾农产品生产的新型农业行为,近年来,创意景观农业有了很大的发展。目前,在景观图案造型实施过程中,因图案边界有着严格的精度要求且存在不同类别或品种作物混合种植的情形,现有种植机械很难实现,纯人工进行田间造型设计与播种或移栽作业。虽然可借助GPS等技术手段进行辅助定位,但仍费时
本文以一种薄壁管状非磁性材料制成的温度传感器为对象,由于其壁厚和壁厚均匀性对传感器的响应速度、产品质量与成品率会产生重要影响,因此对其厚度测量具有重要意义。前期研制的单探头测厚仪一次只能测量一个点,要测量不同位置的厚度值,需要不断移动探头,测量效率较低、易损坏试件。本文针对这一问题提出一种多探头的测厚方案,以迅速、准确地测量多点厚度值,并对厚度均匀性进行判断;在设计嵌入式多探头测厚系统时,对测量原
近几年,随着与石墨烯材料相关的研究逐渐深入发展,其他一些二维材料如二维过渡金属氮化物/碳化物(MXene)等也有了一定程度的研究。MXene相材料(V2C、Ti2C、Ti3C2等)具有类石墨烯材料的性能,在储能、吸附、光学、催化等领域具有重要的应用前景。本文对Ti3C2Tx(Tx指在反应过程中引入的官能团)纳米片层和Ti3C2Tx/Ag纳米复合材料的制备进行了深入研究,采用氟盐刻蚀Ti3Al C2
近年来,随着工业和医疗行业的快速发展,水环境中的重金属和抗生素污染越来越严重,对生态环境以及人类健康带来很大的威胁。重金属分布范围广,毒性大,有致畸致癌的风险。抗生素广泛存在于各种水体中,不仅对环境造成严重污染,还会导致致病菌产生耐药性,危害人体健康。因此,如何高效去除水体中的重金属和抗生素,是当前环境治理需要解决的主要问题。生物处理法因为成本低、能耗小、条件温和等优势而成为重金属和抗生素去除的重
同素逆序词是指“青年—年青”、“感情—情感”这一类词,组成词的语素相同,但是语素顺序相反的一组词。同素逆序词使用频率较高,构词语素读音和书写方式相同,大多数词构词语素的意义也相同或相近,导致这类词在运用过程中极其容易造成混淆。因此,对外汉语教材中练习题的设计对同素逆序词的教学与学习具有重要作用。目前对外汉语教学中同素逆序词的题型设计、相关教材中练习题的考察等方面的研究仍有所欠缺,基于此,本文以具有
近年来,干法后处理技术处理快堆乏燃料得到了广泛的研究,熔盐电解技术被认为是乏燃料干法后处理最有效的方法之一。在乏燃料中,稀土元素(RE)的存在严重阻碍了锕系元素的回收,为了实现铀资源的回收和再利用,研究锕系元素和稀土元素的高温熔盐电化学性质是非常必要的。本工作以U3O8和稀土氧化物(La2O3、Sm2O3、Gd2O3和CeO2)为原料,研究U3O8和稀土氧化物的氟化,UO22+、RE3+在LiCl