检索结果-南通市图书馆

作者：雷棋尧南京航空航天大学

学位级别：硕士

近几年来,得益于智慧城市、物联网、智能交通等新概念新模式的推出,消费者们对基于位置的服务(LBS)需求不断增加。室内定位作为导航定位技术的“最后一公里”,其市场需求越来越迫切。随着智能手机的更新换代,其性能不断提升,其内置传感... 详细信息

近几年来,得益于智慧城市、物联网、智能交通等新概念新模式的推出,消费者们对基于位置的服务(LBS)需求不断增加。室内定位作为导航定位技术的“最后一公里”,其市场需求越来越迫切。随着智能手机的更新换代,其性能不断提升,其内置传感器更加丰富。伴随着互联网信息高速化和大数据智能化的发展,以手机为平台的行人室内定位技术逐渐成为目前研究热点。本文基于智能手机对行人室内定位技术开展研究,在不依赖外界环境设备情况下提出了一种融合地图信息匹配与行人室内导航定位方法。论文首先分析了近年来国内外基于智能手机的行人室内定位技术研究现状,分别调研了基于手机纯惯性的室内定位技术现状以及手机惯性与多信息融合的室内定位技术现状,然后对比分析了不同技术手段的优缺点以及技术难点,提出了本文融合地图匹配算法、改进行人航位推算算法(PDR)以及长短时记忆神经网络(LSTM)的行人室内定位方法,在行人正常手持手机相对人体位置基本不变的模态下,提高了基于手机传感器的自主低成本高精度行人室内定位性能。本文具体研究内容要点如下:第一,针对智能手机低成本MEMS精度性能较差的问题,本文通过Allan方差法对手机内置的惯性传感器进行误差分析,结合N秒平均法初步补偿陀螺仪零偏,同时利用宽频带通滤波滤除加速度计中的高频噪声及重力常量,并解析了PDR原理,便于改进方案的设计。第二,针对传统PDR算法的步伐、步长、航向求解问题,分别设计了基于峰谷匹配和双时筛选的步伐检测算法、改进自适应参数的Weinberg步长估计模型、基于重力辅助的瞬时航向解算行人跨步航向的方法,通过改进PDR算法实现了短期内的高精度行人室内定位。第三,针对手机陀螺仪动态性能较差,航向解算结果发散相对严重问题,提出了一种基于LSTM的手机航向增量预测模型训练框架。以手机三轴陀螺仪和加速度数据作为输入,通过高精度光学运动捕捉系统求解航向增量作为真值,设计并训练了LSTM航向增量预测模型,提高了航向角的解算精度。第四,为了解决长时间定位导致的结果误差发散问题,本文提出了一种融合地图匹配与改进PDR的行人室内定位方法,通过构建的轻量化二值栅格地图进行匹配更新,结合行人步伐的回溯粒子滤波方法避免跟踪丢失,实现了对定位结果的误差修正。最后,本文针对提出的融合地图匹配和改进PDR的行人室内定位方法进行了综合实验验证。结果表明,本文算法适用于长时间大范围的室内行走,且对各种复杂行走路线都能很好跟踪,1000米室内定位精度能够稳定保持在6米以内。

关键词：行人室内定位 PDR 智能手机 LSTM 回溯粒子滤波

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UWB/MEMS组合的行人室内定位研究

UWB/MEMS组合的行人室内定位研究

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作者：佘啸天哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

在高度城市化的今天,人们大部分时间和活动都处于室内环境中。人们对位置服务(Location Based Services,LBS)的迫切需求促进了各种室内定位以及融合定位技术的快速发展。由微机电系统(Micro Electro Mechanical System,MEMS)构成的惯性... 详细信息

在高度城市化的今天,人们大部分时间和活动都处于室内环境中。人们对位置服务(Location Based Services,LBS)的迫切需求促进了各种室内定位以及融合定位技术的快速发展。由微机电系统(Micro Electro Mechanical System,MEMS)构成的惯性行人导航系统具有导航信息充分,数据更新率高,定位连续性好等优点,广泛适用于各种复杂的室内环境。然而,受限于MEMS惯性器件精度,惯性导航误差会随时间呈指数增大,无法满足长时间导航的需求。近年来,超宽带(Ultra Wide Band,UWB)技术的广泛应用为构建高精度室内定位系统提供了新的解决方案。本文对UWB和MEMS在行人室内定位过程中各自存在的问题进行了研究,并将二者进行组合实现优势互补。首先,介绍了惯性导航和UWB定位的基础理论。包括常用的坐标系,捷联惯导机械编排和误差方程,常见的UWB测距和定位模型。对MEMS行人导航系统和UWB定位系统的优缺点进行了分析和总结。其次,建立了被动式UWB定位模型,实现了无线时钟同步。针对UWB器件晶振频率不准确引入的定位误差问题,提出了晶振频率补偿方案,并利用牛顿迭代法对非线性定位方程组进行求解。实测结果验证了所提方案的有效性。然后,针对惯性导航系统中基于阈值的行人航位推算(Pedestrian Dead Reckoning,PDR)存在计步不准确问题,提出了一种改进的计步方案,降低了对阈值设置准确性的要求,并消除了伪波峰伪波谷对计步结果的影响。针对MEMS室内定位过程中需要磁力计辅助的问题,提出了一种MEMS室内相对定位模型,避免了磁力计辅助初始对准不准确的问题,实现了仅利用陀螺仪和加速度计即可得到较为准确的行人室内相对运动,分别通过仿真和实测验证了所提出的方案的有效性。最后,针对UWB和MEMS单独运用到行人室内定位中存在的问题和局限性,提出了一种基于PDR辅助的UWB/MEMS组合方案。该组合方案提高了行人室内定位结果的稳定性和连续性,弥补了 UWB受外界或人为因素干扰导致组合系统误差增大的缺陷,通过实测数据验证了该组合方案的有效性。

关键词：行人室内定位超宽带零速修正卡尔曼滤波

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基于GLRT零速检测算法的行人室内定位系统

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传感技术学报 2017年第11期30卷 1706-1711页

作者：樊启高孙艳孙璧文庄祥鹏江南大学物联网工程学院江苏无锡214122

针对微机电系统中惯性传感器漂移大、精度低导致室内行人定位精度不高的问题,本系统在惯性导航解算算法的基础上,提出基于广义似然比检验的零速检测算法。该方法是利用广义似然比检验对行人处于站立相或摆动相的概率进行估计以及进行零... 详细信息

针对微机电系统中惯性传感器漂移大、精度低导致室内行人定位精度不高的问题,本系统在惯性导航解算算法的基础上,提出基于广义似然比检验的零速检测算法。该方法是利用广义似然比检验对行人处于站立相或摆动相的概率进行估计以及进行零速更新,提高行人定位精度。基于本文提出的行人室内定位模型,搭建以惯性测量单元为核心的实验平台,评估本文算法的可行性。实验结果表明行人定位的动态误差为-1.814 1 m^1.451 6 m,置信度为97.61%。表明本文的行人室内定位系统满足实际定位的要求。

关键词：行人室内定位惯性导航解算算法广义似然比检验零速检测算法惯性测量单元

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基于WiFi指纹和步进信息的行人室内定位系统研究

基于WiFi指纹和步进信息的行人室内定位系统研究

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作者：李军上海交通大学

学位级别：硕士

室内定位是基于位置服务的技术基础,对人类生活产生日益显著的影响。如何对室内人员进行实时,廉价,灵活便捷,精度高的室内定位已成为当前的研究热点和难点。本文首先介绍基于WiFi和步进信息的行人室内定位系统研究的目的和意义。同时,... 详细信息

室内定位是基于位置服务的技术基础,对人类生活产生日益显著的影响。如何对室内人员进行实时,廉价,灵活便捷,精度高的室内定位已成为当前的研究热点和难点。本文首先介绍基于WiFi和步进信息的行人室内定位系统研究的目的和意义。同时,从定位技术,定位算法及定位模型三个角度对国内外研究现状进行概述。通过对定位成本和定位精度折中考虑,本文选取了WiFi信号源和运动传感器作为本课题的室内定位技术。针对室内WiFi信号强度分布和真实物理空间不是连续对应的特点,本文提出一种基于改进K-means算法和改进随机森林算法的融合定位算法(WClu Cl模型)。WClu Cl模型根据WiFi信号强度分布特点,先利用聚类算法对样本点进行区域划分,之后在各个满足条件的子区域利用分类算法进行细粒度定位。针对WiFi指纹定位未能考虑行人步进的时序和轨迹信息,本文提出了一种基于WiFi指纹和步进信息的概率融合定位算法(Wa Spro模型)。Wa Spro模型通过对利用WiFi指纹获取的若干个候选位置进行评估,选取评分最高的位置作为行人当前位置。本文在Android手机平台上实现了上述定位系统的原型,原型系统按功能可分为3个模块:功能支持层,功能实现层以及UI界面层,并通过实验测试,验证了本文融合定位系统的有效性和可行性。

关键词：行人室内定位 WaS指纹 WCluCl模型 WaSpro模型

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基于加强抗差自适应卡尔曼滤波的行人室内定位系统

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传感器与微系统 2019年第10期38卷 106-109页

作者：张海樊启高庄祥鹏贾捷张鹏松江南大学物联网工程学院

针对惯性测量单元定位存在累积误差和野值干扰等问题。本文对原始信号进行预处理,利用融合滤波和零速更新算法来抑制速度和位姿的累积误差。在自适应卡尔曼(Kalman)的基础上提出加强抗差自适应卡尔曼滤波算法,削弱了量测野值对状态估计... 详细信息

针对惯性测量单元定位存在累积误差和野值干扰等问题。本文对原始信号进行预处理,利用融合滤波和零速更新算法来抑制速度和位姿的累积误差。在自适应卡尔曼(Kalman)的基础上提出加强抗差自适应卡尔曼滤波算法,削弱了量测野值对状态估计的干扰,抑制滤波发散。实验结果表明:系统精度较高,实现了行人在封闭环境的较高精度定位。

关键词：行人室内定位惯性测量单元加强抗差自适应卡尔曼滤波

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基于自适应PDR补偿的UWB/MIMU组合行人定位算法

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仪表技术与传感器 2023年第6期 100-108页

作者：王伟马晞茗王敬民佘啸天黄平哈尔滨工程大学智能科学与工程学院黑龙江哈尔滨150001

为提高室内环境下行人的定位精度,针对超宽带(UWB)和微型惯性测量单元(MIMU)在行人室内定位中存在的定位不连续和定位误差累计问题,提出一种自适应行人航位推算(PDR)补偿的UWB/MIMU组合方案。首先提出一种多约束的PDR计步算法,降低了对... 详细信息

为提高室内环境下行人的定位精度,针对超宽带(UWB)和微型惯性测量单元(MIMU)在行人室内定位中存在的定位不连续和定位误差累计问题,提出一种自适应行人航位推算(PDR)补偿的UWB/MIMU组合方案。首先提出一种多约束的PDR计步算法,降低了对阈值设置准确性的要求,消除了伪波峰和伪波谷对计步结果的影响;接着通过引入零速更新(ZUPT)和零角速率更新(ZARU)组合的方法对航向角误差进行修正;最后基于自适应滤波算法解算行人的位姿并进行了实验验证。结果表明,所提方案有效抑制了定位轨迹误差增大趋势,使得偏航角误差减少2°。

关键词：行人室内定位超宽带零速检测与修正卡尔曼滤波

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