基于PDRWIFI的室内平面图构建方法研究

发布时间：2024-04-27 00:38

　　室内定位导航技术的不断发展为室内基于位置的服务应用提供了技术支持,而实现基于位置的应用还需要依赖一个重要的支撑工具——室内地图。现有的室内地图大多以传统纸质的形式出现,与定位导航应用无法实现实时交互,可用性不高,而电子地图可实现相应功能,因此,实现室内电子地图的构建是十分必要的。不同于同时定位与地图构建SLAM技术,本文面向智能手机利用捷联惯性导航的行人航迹推算PDR技术和基于WIFI的室内定位技术构建室内平面图,共分为三步:构图数据获取、平面图构建、平面图可视化表示。构图数据为利用行人航迹推算算法得到的PDR定位推算轨迹;平面图构建通过PDR轨迹相互叠加的方法实现,在PDR轨迹推算过程中,行人避让障碍目标(如移动人群、临时杂物等)会使轨迹与实际路径失真并增大惯性累计误差,造成构建的平面图与实际布局相差较大;平面图的可视化表示目前尚没有具体可行的方法。针对以上问题,本论文主要进行以下两方面的研究:(1)为了提高PDR定位推算轨迹与实际路径的映射精度,提出一种决策树行人运动分类的定位轨迹校正方法。分析行人运动特征构建决策树,对定位轨迹进行分类,根据各类型轨迹与室内建筑结构中当前主方向的偏...

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
中文摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 研究现状
        1.2.1 室内地图发展应用现状
        1.2.2 室内地图构建研究现状
        1.2.3 基于智能手机的室内定位发展现状
    1.3 论文研究内容与组织结构
第二章 论文相关技术与基础知识
    2.1 WIFI定位
        2.1.1 近似定位
        2.1.2 三边定位
        2.1.3 场景分析定位
    2.2 捷联式惯性自主定位
        2.2.1 常用坐标系
        2.2.2 姿态矩阵
        2.2.3 姿态解算
    2.3 行人航迹推算
    2.4 卡尔曼滤波
        2.4.1 离散卡尔曼滤波
        2.4.2 扩展卡尔曼滤波
    2.5 粒子滤波
    2.6 本章小结
第三章 平面图构图数据获取
    3.1 数据预处理
    3.2 构图数据
        3.2.1 步数
        3.2.2 动态步长
        3.2.3 四元数扩展卡尔曼滤波航向
    3.3 本章小结
第四章 初始平面图构建
    4.1 PDR累计误差
    4.2 决策树行人定位轨迹校正
    4.3 决策树分类器
        4.3.1 可变滑动窗口策略
        4.3.2 运动特征提取
        4.3.3 构建决策树
    4.4 PDR定位轨迹校正
        4.4.1 基于角度的HDE直线轨迹校正
        4.4.2 启发式线性估计的失真轨迹校正
        4.4.3 改进粒子滤波的拐弯轨迹校正
    4.5 结果分析
        4.5.1 初始平面图
        4.5.2 轨迹映射精度
        4.5.3 轨迹一致性
    4.6 本章小结
第五章 平面图可视化表示
    5.1 基于环境光照强度的区域分类
        5.1.1 室内光照强度分布特征
        5.1.2 区域分类
    5.2 基于WIFI的房间区域标识
        5.2.1 房间定位
        5.2.2 区域标识
    5.3 可视化平面图
    5.4 本章小结
第六章 全文总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 研究展望
参考文献
攻读学位期间的研究成果
致谢



本文编号：3965097