基于地磁場(chǎng)的室內(nèi)定位方法研究.pdf

1、目前全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于室外定位，但是由于衛(wèi)星信號(hào)易受建筑物影響，很難應(yīng)用于室內(nèi)定位。當(dāng)在室內(nèi)無(wú)法接收到衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)時(shí)，要實(shí)現(xiàn)高精度的室內(nèi)導(dǎo)航定位依然是一個(gè)難題，本文就是針對(duì)該課題展開(kāi)研究的。本文研究方法不依托額外輔助設(shè)備，而是利用豐富且穩(wěn)定的地磁場(chǎng)，采用一種高精度的無(wú)源室內(nèi)自定位方法。該方法根據(jù)室內(nèi)地磁場(chǎng)具有時(shí)域穩(wěn)定性、空間變化多樣性的特點(diǎn)，采用協(xié)同克里金插值的方法來(lái)重構(gòu)室內(nèi)地磁場(chǎng)基準(zhǔn)圖，再利用蒙特卡洛定位濾波算法來(lái)實(shí)現(xiàn)行人

2、室內(nèi)自定位。本文內(nèi)容可分為兩方面，其一是室內(nèi)磁場(chǎng)基準(zhǔn)圖的構(gòu)建，其二是基于蒙特卡洛的室內(nèi)定位算法。本文設(shè)計(jì)四種場(chǎng)景進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析，其中場(chǎng)景1、2主要用于磁場(chǎng)基準(zhǔn)圖的實(shí)驗(yàn)分析；場(chǎng)景3則是用來(lái)分析對(duì)比不同似然函數(shù)下的定位結(jié)果；場(chǎng)景4則側(cè)重于在線地圖的生成。本文主要研究?jī)?nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)如下：
　　1.系統(tǒng)分析了多種室內(nèi)磁場(chǎng)構(gòu)圖方法，設(shè)計(jì)兩種場(chǎng)景進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析。選取五種算法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)比較，分析了不同算法的應(yīng)用場(chǎng)景，并在算法復(fù)雜度、構(gòu)圖耗時(shí)給出了詳細(xì)的

3、使用方案。具體的，菱型場(chǎng)景中，考慮到標(biāo)準(zhǔn)高斯過(guò)程回歸與協(xié)同克里金法精度接近，但標(biāo)準(zhǔn)高斯過(guò)程回歸耗時(shí)最少，對(duì)于實(shí)時(shí)性要求高的情況，標(biāo)準(zhǔn)高斯過(guò)程回歸更滿足需求。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)行了在線構(gòu)建室內(nèi)磁場(chǎng)基準(zhǔn)圖的實(shí)驗(yàn)探索，有很大的應(yīng)用前景。
　　2.介紹了基于粒子濾波的蒙特卡洛定位算法。對(duì)系統(tǒng)模型、卡爾曼濾波進(jìn)行了詳細(xì)分析，并重點(diǎn)對(duì)卡爾曼濾波公式進(jìn)行推導(dǎo)。梳理了蒙特卡洛定位法的算法流程，介紹了序貫重要性采樣，重要密度函數(shù)的選取及重采樣的方法。<