基于群智感知的室內地圖構建和定位算法研究.pdf

1、近年來，隨著移動智能設備和無線局域網的廣泛普及和高速發(fā)展，人們對于精準位置服務的需求越來越強烈。以GPS為代表的室外定位技術已經不能滿足人們對精準便捷的室內位置服務的需求。而已有的室內定位技術大多依賴于特定的硬件條件且需提前部署，因此在實際應用中難以推廣起來?；跓o線局域網（Wireless Local Area Netwo，WLAN）和接收信號強度（Received Signal Strength，RSS）的室內定位技術，由于完全基于

2、現(xiàn)有的硬件設施和移動設備，且能滿足大多數(shù)室內定位服務的精度需求，成為室內定位領域的研究熱點。
　　基于WLAN的室內定位技術需要室內結構地圖和信號地圖。而目前的室內結構地圖構建方式大多都是通過傳統(tǒng)的“專家測量”方式，這無疑是耗費人力的。另一方面，由于室內信號傳輸環(huán)境的不穩(wěn)定性，信號地圖的構建也十分復雜。傳統(tǒng)的基于信號傳輸模型的信號地圖難以滿足室內定位的精度需求，而基于位置指紋的方法存在指紋庫構建的高人力投入的問題。
　　在上

3、述背景下，本文分析并研究了現(xiàn)有的國內外研究工作的優(yōu)缺點，并針對室內地圖構建中的存在的高開銷問題，提出基于群智感知結合室內巡航技術，在低人力成本下構建室內地圖的方法。在群智感知技術研究方面，指出了其面臨的挑戰(zhàn)以及現(xiàn)有的工作存在的問題，提出了構建室內地圖的低人為交互群智感知技術。同時，針對群智感知數(shù)據在空間分布上的稀疏性，提出一種基于區(qū)域信號模型的室內信號地圖構建算法。在基于智能手機的室內巡航技術方面，針對移動設備內置傳感器的低精度問題，提

4、出一種基于傳感器融合估計行人步行方向的算法。另外，指出傳統(tǒng)的基于加速度幅度的計步算法的不足，并提出了一種基于頻率的低算法復雜度計步算法。最后，針對所提出的基于群智感知室內地圖構建和定位算法實現(xiàn)了系統(tǒng)原型并對系統(tǒng)進行了實驗評估。
　　本文從室內數(shù)字地圖構建出發(fā)，結合群智感知和移動計算技術，在構建好室內結構地圖的同時完成室內信號地圖的構建，而得到的信號地圖又可以進行室內定位。通過本系統(tǒng)可以在低開銷的情況下得到室內地圖和室內的位置指紋數(shù)