多傳感器信息融合的室內(nèi)三維定位算法與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著導(dǎo)航定位技術(shù)的快速發(fā)展與普及應(yīng)用，復(fù)雜室內(nèi)環(huán)境下的定位服務(wù)或應(yīng)用已成為導(dǎo)航領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。考慮到室內(nèi)二維平面定位難以滿足需求，本文以智能手機(jī)內(nèi)置多傳感器信息融合的室內(nèi)三維定位為研究目標(biāo)，重點(diǎn)圍繞傳感器誤差標(biāo)定與補(bǔ)償、慣性傳感器姿態(tài)解算、行人航跡推算(PDR)算法、氣壓計(jì)測(cè)高展開了研究。在理論研究的基礎(chǔ)上，基于Android操作平臺(tái)開發(fā)了傳感器數(shù)據(jù)采集的應(yīng)用程序，利用Fortran語(yǔ)言編程實(shí)現(xiàn)了三維定位程序，并對(duì)定位程序進(jìn)行了應(yīng)用測(cè)試

2、和結(jié)果分析。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴對(duì)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)搭載的傳感器進(jìn)行了誤差特性分析，針對(duì)其存在的誤差源，在現(xiàn)有的傳感器誤差數(shù)學(xué)模型基礎(chǔ)上，提出了一種傳感器標(biāo)定的似線性模量方法。以最小二乘方法估計(jì)九參數(shù)模型的校正參數(shù)，將參數(shù)反代入校正模型，對(duì)傳感器的輸出進(jìn)行補(bǔ)償，通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該方法的正確性和有效性。⑵研究了行人步行過程中的步態(tài)模型，并給出了現(xiàn)有步頻探測(cè)方法，在此基礎(chǔ)上提出了“動(dòng)態(tài)窗口+峰值探測(cè)+零點(diǎn)交叉法”的探測(cè)方法，并以三軸加速度

3、在豎直方向上的投影變量作為步頻探測(cè)的分析對(duì)象。經(jīng)大量的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，該方法具有較高的步頻探測(cè)準(zhǔn)確度。⑶總結(jié)了現(xiàn)有步長(zhǎng)估計(jì)模型，分析了步行過程中各個(gè)加速度特征變量與步長(zhǎng)之間關(guān)系，在此基礎(chǔ)上提出了以步頻和加速度最小值為變量的步長(zhǎng)估計(jì)模型。通過與現(xiàn)有的兩種估計(jì)模型對(duì)比實(shí)驗(yàn)，表明該模型具有較高的步長(zhǎng)估計(jì)精度。⑷針對(duì)行人步行過程中航向估計(jì)存在的問題，以慣性傳感器姿態(tài)解算理論為基礎(chǔ)，提出了基于四元數(shù)卡爾曼濾波的姿態(tài)更新算法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該方法有效地提