基于粒子濾波的個(gè)人導(dǎo)航系統(tǒng)算法研究.pdf

1、導(dǎo)航技術(shù)作為眾多信息技術(shù)的代表，正悄然進(jìn)入人類(lèi)生活的細(xì)枝末節(jié)。如何適應(yīng)復(fù)雜環(huán)境、融合多傳感器信息實(shí)現(xiàn)更加精確的定位成為導(dǎo)航技術(shù)的關(guān)鍵所在，慣性導(dǎo)航系統(tǒng)避免了對(duì)于信號(hào)源的依賴(lài)，使用更加靈活，正逐漸成為個(gè)人導(dǎo)航技術(shù)研究的重要課題。然而慣性導(dǎo)航系統(tǒng)存在誤差累積、容錯(cuò)能力差等特點(diǎn)，本文意在設(shè)計(jì)一種基于慣性傳感器的個(gè)人導(dǎo)航系統(tǒng)，并結(jié)合機(jī)器學(xué)習(xí)支持向量機(jī)方法和粒子濾波，實(shí)現(xiàn)對(duì)于定位結(jié)果的優(yōu)化。
　　本文通過(guò)提取基于卡爾曼濾波的慣性導(dǎo)航系統(tǒng)所解

2、算步長(zhǎng)、航向變化角度等信息，建立基于步長(zhǎng)、航向變化角度的航位推算運(yùn)動(dòng)模型，通過(guò)粒子濾波算法對(duì)運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行優(yōu)化。優(yōu)化模塊包括平面地圖信息融合和活動(dòng)識(shí)別糾正點(diǎn)融合兩方面:首先，平面地圖信息為航位推算正確性提供了重要的判斷依據(jù)，本文假設(shè)在室內(nèi)平面地圖已知的情況下，利用平面地圖信息，判斷粒子濾波推算的正確性，即對(duì)每一步中每一個(gè)粒子分別進(jìn)行推算，剔除錯(cuò)誤粒子，對(duì)粒子權(quán)重進(jìn)行二次優(yōu)化，保證運(yùn)動(dòng)軌跡符合客觀事實(shí)，從而實(shí)現(xiàn)糾正;另外，對(duì)慣性傳感器以及氣

3、壓傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，包括坐標(biāo)變換、高通濾波、計(jì)算氣壓差值等過(guò)程，抽象出訓(xùn)練集進(jìn)行訓(xùn)練，通過(guò)兩層的支持向量機(jī)對(duì)人的活動(dòng)進(jìn)行識(shí)別，主要識(shí)別靜止、走路、上下樓梯、上下電梯等活動(dòng)，針對(duì)其中包含了地理信息的活動(dòng)提取糾正點(diǎn)，并將其提供給粒子濾波模塊，在粒子濾波推算的過(guò)程中糾正定位解算結(jié)果。
　　通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn)，融合平面地圖信息使系統(tǒng)修正了穿越墻壁的錯(cuò)誤解算結(jié)果;加入活動(dòng)識(shí)別糾正模塊后，在基于卡爾曼濾波的導(dǎo)航系統(tǒng)解算結(jié)果誤差較大情況下，累