基于运动传感器的手机室内定位方法研究

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1、STUDYoNMoBILEPHoNESENSoRBASEDINDOoRPoSITIoNINGMETHoDADissertationsubmittedinfulfillmentoftherequirementsofthedegreeof脚TERoFENG姗珊NGf嘲掣ShandongUniversityofScienceandTechnologyChenChunyangSupervisor：ProfessorGuoYingCollegeofGeomaticsMay2015声明本人呈交给山东科技大学的这篇工程硕士学位论文，除了所列参考文献和世所公认的文献外，全部是本人在导师指导下的研究成果。该论

2、文资料尚没有呈交于其它任何学术机关作鉴定。硕士生签名：蒲，寿强日期：．zD临．；．／0AFFIRM随LTIoNIdeclarethatthisdissertation，submittedinfuWdlmentoftherequirementsfortheawardofMasterofPhilosophyinShandongUniversityofScienceandTechnology,iswhollymyownworkunlessreferencedofacknowledge．Thedocumenthasnotbeensubmittedforqualificationatanyothera

3、cademicinstitute．Signatu比：嘞c^删幽Da‘e：弘隆f．／o山东科技大学工程硕士学位论文摘要室内定位是目前导航定位领域的研究热点，在目前阶段，室内定位方式均存在着前期成本过高，对环境条件要求太高等弊端，随着智能手机的普及，基于手机传感器的定位算法成为解决室内定位问题的一个方向。基于手机传感器的惯性导航算法因为不需要外界的信息便能实现导航定位，对于降低系统资源，减小室内定位成本具有很好很好的前景，但是由于手机内部运动传感器的精度较低，缺点明显。本文在此基础上研究基于运动传感器的手机室内定位方法展开研究来解决这个问题，主要内容如下1．阐述了室内定位的研究背景及意义，介绍了

4、目前室内定位的研究现状，并确定了本文的研究目的和主要研究内容。2．对捷联导航算法过程中涉及到的坐标系统及坐标系统问的转换进行研究，分析了姿态矩阵构造的三种方法，并对其差别进行了分析。3．研究了手机内微机械电子传感器的构造和工作原理，分析了加速度计和陀螺仪的误差来源，并对传感器误差进行分类建模。采用多项式最小二乘拟合和自回归滑动平差对静止状况下的传感器输出数据进行处理，消除数据中的误差。4．对利用手机的加速度计和陀螺仪对手机导航定位算法进行研究，通过安卓手机软件编写，实现了获取传感器数据并利用惯性导航原理计算完成手机的定位导航，并结合零速修正算法提高定位精度。通过实验进行验证，在200米路程的

5、行人导航定位实验中，定位精度保持在10米以内，能满足人们日常生活对定位精度的要求。关键词：室内定位，捷联式惯性导航，微机械电子传感器山东科技大学工程硕士学位论文摘要ABSTRACTIndoorpositioningisthehottopicinthefieldofnavigationandpositioning．Atthisstage，theupfrontcostofmobilephonesensorbasedpositioningarealwaystoohigh，andtherearetoodemandingenvironmentalconditionsandotherdefects．Wi

6、ththepopularityofsmartphones，mobilephonesensorbasedpositioningalgorithmbecomesadirectiontosolvetheproblemofindoorpositioning．Becauseinertialnavigationalgorithmdoesnotneedtogetalloutsideinformationinnavigation，itsusecanreducethesystemresourcesandthecostofindoorpositioning．However,ithasasignificantsh

7、ortcomingduetothelowprecisionmotionsensorusedinthephone．Sointhepaper,westudyonmobilephonesensorbasedpositioningmethodstosolvethisproblem，themaincontentsofthispaperareasfollows1．Describesthebackgroundandsign