基于慣性傳感器的行人航位推算算法的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、行人航位推算常用于估算用戶在室內(nèi)環(huán)境的位置，然而，傳感器測(cè)量數(shù)據(jù)偏差，傳統(tǒng)航位推算算法中誤差的積累，對(duì)最終的定位結(jié)果影響很大；其次，用戶持握方式是多變的，很難建立起傳感器數(shù)據(jù)與持握方式之間的準(zhǔn)確關(guān)系，難以根據(jù)數(shù)據(jù)特征進(jìn)行分類；再有，行人行走軌跡可能會(huì)出現(xiàn)偏移較大、穿墻而過的錯(cuò)誤現(xiàn)象。
　　針對(duì)上述問題，本文提出一個(gè)改進(jìn)的行人航位推算算法，在穿零檢測(cè)法基礎(chǔ)之上，提出上升穿零與下降穿零兩種情況下的步數(shù)統(tǒng)計(jì)方法；接著，綜合五種變量：性別

2、、身高、步頻、波峰加速度、波谷加速度，提出新的步長(zhǎng)計(jì)算方法，通過多元變量線性回歸分別訓(xùn)練男、女?dāng)?shù)據(jù)樣本得到該模型，接著使用粒子濾波，修正間歇性跳躍的步長(zhǎng)結(jié)果；然后，根據(jù)磁力計(jì)方向角和陀螺儀相對(duì)轉(zhuǎn)向角度的線性相關(guān)性，線性擬合得到基于二者角度變化值的方向估算模型，以彌補(bǔ)傳統(tǒng)航位推算算法中單獨(dú)使用磁力儀或陀螺儀進(jìn)行方向估算產(chǎn)生的大幅偏差；此外，針對(duì)不同的持握方式，根據(jù)其加速度信號(hào)，利用小波變換提取運(yùn)動(dòng)特征，奇異值分解進(jìn)行特征降維，通過支持向量

3、機(jī)進(jìn)行分類訓(xùn)練，達(dá)到準(zhǔn)確判斷不同持握方式的目標(biāo)，并根據(jù)特定持握方式下，用戶對(duì)導(dǎo)航軌跡不敏感的特點(diǎn)，統(tǒng)計(jì)步數(shù)與步長(zhǎng)；最后，本文提出室內(nèi)地圖建模與匹配方法，先對(duì)室內(nèi)空間進(jìn)行抽象、建模，再通過興趣點(diǎn)匹配、穿墻檢測(cè)、方向修正等步驟限制用戶運(yùn)動(dòng)軌跡，使其與真實(shí)軌跡更加貼近。
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，計(jì)步階段，穿零檢測(cè)法平均誤差0.8％，傳統(tǒng)波峰檢測(cè)法平均誤差11.6%；本文提出的步長(zhǎng)計(jì)算誤差3.5%，相比于已有的身高-步頻模型誤差8.63%，以及