基于智能手機(jī)的行人航位推算研究.pdf

1、隨著基于位置服務(wù)（Location Based Service）的興起，室內(nèi)定位和行人跟蹤技術(shù)越來越受關(guān)注。其中，無(wú)須依靠基站的行人航位推算方案以其低成本高靈活性的優(yōu)勢(shì)漸漸成為該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。另一方面，隨著日益普及的智能手機(jī)成為個(gè)人基于位置服務(wù)的應(yīng)用的主要載體設(shè)備，智能手機(jī)豐富的傳感器裝配使其具備了在室內(nèi)外環(huán)境定位用戶的能力。
　　本文以智能手機(jī)為平臺(tái)研究如何在室內(nèi)環(huán)境下實(shí)現(xiàn)魯棒性行人的航位推算。該技術(shù)的主要難點(diǎn)在于如何在行進(jìn)中

2、不同手機(jī)放置位置（本文歸納為3種模式，即導(dǎo)航模式，擺臂模式，褲袋模式）和變化行進(jìn)速率的現(xiàn)實(shí)復(fù)雜情況下實(shí)現(xiàn)精確的步伐檢測(cè)和航向估計(jì)。針對(duì)上述難點(diǎn)，本文提出以下改進(jìn)的解決方案：
　　首先，傳統(tǒng)窗口峰值檢測(cè)法無(wú)法適用于快速步進(jìn)（如快走、跑動(dòng)）情況下的步伐檢測(cè)，本文根據(jù)不同步行速率下加速度峰值和步伐頻率的關(guān)系，設(shè)計(jì)自適應(yīng)窗口峰值檢測(cè)算法來實(shí)現(xiàn)對(duì)不同行進(jìn)速率下的魯棒性步伐檢測(cè)。其次，觀察到有符合步行峰值特征的“偽”步行動(dòng)作會(huì)造成的步數(shù)誤計(jì)，

3、本文提出在峰值檢測(cè)的基礎(chǔ)上應(yīng)用時(shí)間規(guī)整算法分析對(duì)潛在步伐信號(hào)已確認(rèn)步伐信號(hào)進(jìn)行相關(guān)性分析，用以區(qū)分步行和“偽”步行動(dòng)作。
　　然后，本文利kNN步長(zhǎng)區(qū)間預(yù)測(cè)分類，對(duì)步頻步長(zhǎng)線性模型在步頻步長(zhǎng)超過一定限度時(shí)的擬合度較差的情況進(jìn)行了修正。
　　最后，本文基于四元數(shù)和卡爾曼濾波實(shí)現(xiàn)傳感器姿態(tài)融合，減小了姿態(tài)解算的誤差，實(shí)現(xiàn)了導(dǎo)航模式的下偏航角的估算；對(duì)擺臂模式和褲袋模式，文中利用該情形下擺動(dòng)軸和航向水平垂直的規(guī)律，結(jié)合兩步間水平方