惯导辅助蓝牙的室内定位技术的研究与实现

来源 :东南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:heroLi1126
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
火灾始终威胁着消防救援人员的生命安全,对在现场救援过程中的人员移动定位是保障安全的关键问题,成为研究的热点。随着物联网技术的蓬勃发展,低功耗蓝牙(Bluetooth Low Energy,BLE)和惯性导航技术成为室内定位的研究热点。但蓝牙信号易受环境因素的干扰,可能会导致蓝牙信号强度(Received Signal Strength Indicator,RSSI)跳变,产生误差。基于惯性导航技术的行人航位推算(Pedestrian Dead Reckoning,PDR)模型虽然可以提供高精度定位,但由于行人航位累积误差,不宜长时间使用。针对上述问题,本文研究蓝牙指纹定位和惯性导航PDR定位技术的融合。首先研究分析采用均值滤波、中值滤波、高斯滤波、卡尔曼滤波这四种滤波算法来对蓝牙RSSI进行预处理,以减少室内环境干扰引起的误差。然后,分析了最近邻(Nearest Neighbor,NN)、K最近邻(K-Nearest Neighbor,KNN)和加权K最近邻(Weighted K-Nearest Neighbor,WKNN)这三种匹配算法,通过定位实验验证,确定采用最优的WKNN定位算法,同时,确定采用高斯滤波算法进行蓝牙数据预处理的指纹库。接着选取基于惯导技术的PDR算法,从步态检测、步长估计和航向估计三个角度研究PDR算法。最后,建立基于扩展卡尔曼滤波(Extended Kalman Filter,EKF)算法的融合定位模型,实现了蓝牙指纹和PDR的融合定位。基于蓝牙指纹定位可以提供较好的定位精度且定位误差稳定,同时利用惯导技术的辅助,二者的融合大大提高了定位精度。实验结果表明,蓝牙定位指纹与PDR融合的定位方法,充分利用了两种技术的优势,平均定位精度仅为0.89m,定位误差累积概率达到90%时,融合定位的误差达到1.30m,对比蓝牙指纹定位和PDR定位,误差减小比例分别达到18.75%和51.85%。
其他文献
当今主流的透明电极材料氧化铟锡(ITO)因机械柔性和资源成本上的限制,难以满足日益增长的柔性电极的需求。石墨烯具有优良的透光性、导电率和机械韧性,有望成应用于新一代柔性透明电极。但是,纯石墨烯制得的柔性透明电极在导电性、抗弯曲性能及环境稳定性上仍有不足。本工作将CVD单层石墨烯分别与银纳米线和银微米网格复合,获得了综合性能更优的复合柔性透明电极。主要研究结果如下:(1)制备并表征了PET衬底上的C
“一带一路”的推进促使亚欧大陆的运输需求日益增长,出入境铁路联运的规模随之扩大。出入境铁路运输又称中欧班列或国际班列运输,是进出口海运和空运的补充和替代,在面对重大传染疾病防控,保障国际供应链安全方面具有独特优势,但国际班列运输中仍存在关口或部分内陆国家装卸能力不足的问题。为解决此种问题,本文结合甩挂运输,针对国际班列末端集装箱配送和主体运输提出两种运输组织模式,并设计国际班列甩挂运输系统,总结运
近些年来,即时战略类手游非常火热,此类游戏节奏感很强且拥有精彩华丽的对战场景,所以游戏中对战公平因素和性能因素显得至关重要。一款好的即时战略游戏不仅要让人物数值设定的投资回报比相似,也要让参与游戏玩家的水平保持相似。同时,游戏中人物的动作决策及搜索寻路也要尽可能高效智能。但现在很多游戏在此方面都缺少细致的打磨,本文通过需求分析,针对游戏的平衡性和游戏人物智能化两方面,设计了优化方案,其主要工作内容
【目的】调查某综合医院心理精神科住院患者中躯体变形症状(Body Dysmorphic Symptoms,BDS)的发生率,探究精神障碍患者中BDS发生的影响因素。【方法】本研究收集2018年11月至2020年1月期间入住东南大学附属中大医院心理精神科,符合DSM-5诊断标准的抑郁障碍、焦虑障碍、双相障碍或躯体症状障碍患者。取得患者知情同意后,运用体象障碍自评量表(Self Rating Scal
图标因其形象生动,易于识别和记忆,在人机交互界面中承担了重要的信息载体和操作功能。在复杂信息界面中,以功能区分的图标具有相似的特征属性以及认知属性,而每个不同的图标又对应着唯一语义。大量图标的需求促使设计师不断地创新,以图标的正确识别为基础,提高搜索效率为目标,对拥有相似概念的图标进行合理地设计至关重要。本文主要研究了,在图标有相似功能的设计要求下,如何拉大图标间的认知差异,提出合理的区分方法与设
窄带物联网(Narrow-Band Internet of Things,NB-IoT)作为一项新兴的低功耗广域网(Low-Power Wide-Area Network,LPWAN)技术,已在物联网领域取得了广泛的应用。移动性管理(EPS mobility management,EMM)是NB-IoT协议栈非接入层(Non-Access Stratum,NAS)中的一个子层,EMM功能对物联网终
随着物联网的迅猛发展,大量嵌入式设备被广泛应用,设备的信息安全比以往更加重要。嵌入式设备由于轻量化、有限资源等特点,限制了传统密码学算法的应用。物理不可克隆函数(Physical Unclonable Functions,PUFs)因其可抵抗物理攻击且具有轻量级等优点,得到了广泛研究。PUFs可应用于密钥提取、身份识别、安全认证等用途保障硬件安全。强PUFs具有指数级的激励响应对,可应用于轻量级认
当前幼儿园内幼儿的人身安全防护得到社会的高度关注,幼儿自我保护意识和自我判断能力的缺失使其在面临危险事件时容易受到伤害。传统的幼儿接送方式多采用人工记录或接送卡的方案,存在幼儿被漏接、错接,乃至被冒领拐带等安全隐患。随着人脸识别技术的发展,考虑引入人工智能领域的人脸检测、活体检测、人脸识别等技术,设计实现基于人脸识别的幼儿接送管理系统。论文主要工作包括:(1)结合我幼儿园接送模式发展现状和特点,按
随着便携式电子智能设备等的飞速发展,人们对其上所搭载的微能源模块提出了更高的要求,以适应高度集成化的电子设备和不断丰富的应用场景。硅基锂离子电池因为其所具有的大容量、易制备、可靠性好、安全性佳等特点,被认为是微型智能设备供电模块的首选。但由于硅在反应中会伴随着脱锂/嵌锂发生剧烈的体积膨胀,由此产生的应力会导致电极结构破裂,进而使电池容量骤减、性能劣化。因此本文从电极复合材料与纳米结构等角度出发,提
卷积神经网络(CNN)是深度学习领域的一种重要模型,因其对图像平移、缩放、旋转等形式的变形具有高度的适应性,在解决高层次的抽象认知问题上具有独特的优势,在诸多领域应用广泛,但是CNN的计算密集型特点使其很难直接在移动终端设备上部署。如何利用有限的资源获取更高的加速性能,如何设计出更高效的硬件计算架构还存在巨大的挑战。本文在研究CNN结构原理的基础上,在算法层面上,改进传统卷积运算方式,使用一种新型