多模融合的高精度室內(nèi)定位方法與系統(tǒng)研究.pdf

1、近年來，隨著移動互聯(lián)網(wǎng)以及智能終端的迅速發(fā)展，基于位置的服務(wù)（LBS）在人們的生活中得到了廣泛的應(yīng)用。現(xiàn)在室外LBS定位技術(shù)已較為成熟，而室內(nèi)定位技術(shù)也逐漸受到學(xué)術(shù)界以及工業(yè)界的廣泛關(guān)注。目前室內(nèi)定位技術(shù)眾多，運(yùn)動傳感器、Wi-Fi、Bluetooth、地磁、LED等都被應(yīng)用于不同場景的室內(nèi)定位應(yīng)用中，但是仍然沒有一種單一的定位技術(shù)能夠同時滿足高精度和低成本的要求?；赪i-Fi指紋的室內(nèi)定位由于可以利用現(xiàn)有環(huán)境中的AP設(shè)備，成本很低而

2、應(yīng)用相對廣泛，但是由于采集階段和定位階段所使用的終端不同，使得在不同終端上的定位效果差異較大，同時指紋定位周期較長，生成的軌跡缺乏相應(yīng)的平滑度；另一方面，基于運(yùn)動傳感器的定位也應(yīng)用較廣，但存在誤差累積等問題，無法進(jìn)行長時間定位。因此，本文針對以上問題，首先通過指紋特征融合來解決設(shè)備之間的Wi-Fi指紋差異性問題，然后結(jié)合Wi-Fi指紋定位和運(yùn)動傳感器定位，在提高單點定位精確度的同時，還使生成的路徑更加符合用戶的真實行走軌跡。
　　

3、本研究主要內(nèi)容包括：⑴提出了一種基于Wi-Fi指紋特征融合的室內(nèi)定位方法。針對不同設(shè)備的差異性導(dǎo)致指紋單點定位模型區(qū)分能力下降的問題，通過去線性處理提取指紋特征，結(jié)合利用AP影響因子計算指紋距離，實現(xiàn)消除設(shè)備差異性對指紋定位精度的影響。實驗結(jié)果表明，該方法能夠自適應(yīng)地滿足不同設(shè)備的差異化特性，獲得魯棒的高精度單點定位效果。⑵提出了一種融合多模傳感器與Wi-Fi指紋的定位方法。針對指紋單點定位波動和運(yùn)動傳感器誤差累積導(dǎo)致室內(nèi)位置及移動軌跡

4、漂移的問題，利用Wi-Fi指紋定位獲取的起始位置及對用戶移動時的位置進(jìn)行糾錯，融合多模運(yùn)動傳感器獲取相鄰位置間的移動速率及方向，實現(xiàn)用戶在連續(xù)移動時的位置及軌跡預(yù)測。實驗結(jié)果表明，該方法能夠及時糾正位置軌跡的漂移現(xiàn)象，實時獲取用戶準(zhǔn)確的當(dāng)前位置以及移動路徑。⑶根據(jù)提出的融合定位方法，設(shè)計并實現(xiàn)了一個融合Wi-Fi指紋與運(yùn)動傳感器的室內(nèi)定位系統(tǒng)，包括指紋采集客戶端、Wi-Fi定位服務(wù)器和融合定位客戶端等。同時，將定位功能封裝為標(biāo)準(zhǔn)定位服務(wù)