基于慣導(dǎo)數(shù)據(jù)的室內(nèi)用戶運(yùn)動(dòng)軌跡匹配算法研究.pdf

1、目前，基于位置指紋技術(shù)的WLAN定位已經(jīng)成為全球室內(nèi)定位服務(wù)的首選。然而，阻礙WLAN室內(nèi)定位技術(shù)進(jìn)一步擴(kuò)展和提升的就是位置指紋數(shù)據(jù)庫(kù)(Radio Map)建立的時(shí)間和人力成本問(wèn)題。因此如何在保證一定定位精度的前提下，提高建立Radio Map的速度，節(jié)省建立時(shí)的人力和時(shí)間成本，已經(jīng)成為目前的研究重點(diǎn)。
　　本文主要研究如何通過(guò)基于慣導(dǎo)數(shù)據(jù)的室內(nèi)用戶運(yùn)動(dòng)軌跡匹配算法自動(dòng)建立Radio Map，旨在保證一定定位精度的同時(shí)，減少建立R

2、adio Map的成本。研究的重點(diǎn)在于如何將利用行人航跡法(Pedestrian Dead-Reckoning,PDR)得到的用戶相對(duì)運(yùn)動(dòng)軌跡轉(zhuǎn)換為絕對(duì)運(yùn)動(dòng)軌跡，然后結(jié)合接收信號(hào)強(qiáng)度(Receive Signal Strength，RSS)完成Radio Map的建立，并完成在線定位。
　　(1)針對(duì)現(xiàn)有軌跡匹配算法適用性差的問(wèn)題，本文提出一種轉(zhuǎn)角矩陣自動(dòng)生成方法，該方法主要利用了Hough變換、Harris角點(diǎn)檢測(cè)、計(jì)算幾何等技

3、術(shù)，可以大大減少人工建立矩陣的工作量，并且用于軌跡匹配算法時(shí)可以簡(jiǎn)化匹配的流程和復(fù)雜度，可用于在室內(nèi)環(huán)境中進(jìn)行軌跡匹配。
　　(2)針對(duì)PDR算法無(wú)法得到用戶絕對(duì)運(yùn)動(dòng)軌跡以提供Radio Map位置空間的問(wèn)題，提出了一種基于慣導(dǎo)數(shù)據(jù)的室內(nèi)用戶運(yùn)動(dòng)軌跡匹配算法，通過(guò)與室內(nèi)地圖上所有可能的運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行匹配將基于PDR算法得到的用戶相對(duì)運(yùn)動(dòng)軌跡轉(zhuǎn)換為絕對(duì)運(yùn)動(dòng)軌跡，來(lái)獲取參考點(diǎn)的物理位置，從而能夠減少人為建立Radio Map位置空間的工

4、作量。
　　仿真結(jié)果表明本文提出的算法可以將基于PDR算法得到的用戶相對(duì)運(yùn)動(dòng)軌跡變成絕對(duì)運(yùn)動(dòng)軌跡，并且對(duì)PDR算法產(chǎn)生的誤差具有較好的魯棒性。為了驗(yàn)證本文建立的Radio Map定位性能，通過(guò)選用K近鄰算法(K Nearest Neighbors，KNN)做在線階段的匹配定位。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明利用本文提出軌跡匹配算法得到的定位精度與其他基于慣導(dǎo)數(shù)據(jù)進(jìn)行室內(nèi)定位的方法相比具有一定的優(yōu)勢(shì)，能夠在保證一定定位精度的同時(shí)，快速完成Radio