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时间:2019-03-08
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1、硕士学位论文基于WalkSLAM的RadioMap众包建立算法研究RESEARCHONWALKSLAMBASEDRADIOMAPCROWDSOURCINGCONSTRUCTIONALGORITHM房天阳哈尔滨工业大学2018年6月国内图书分类号:TN929.5学校代码:10213国际图书分类号:621.396密级:公开工学硕士学位论文基于WalkSLAM的RadioMap众包建立算法研究硕士研究生:房天阳导师:马琳副教授申请学位:工学硕士学科:信息与通信工程所在单位:电子与信息工程学院答辩日期:2018年6月授予学位单位:哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:
2、TN929.5U.D.C:621.396DissertationfortheMaster’sDegreeinEngineeringRESEARCHONWALKSLAMBASEDRADIOMAPCROWDSOURCINGCONSTRUCTIONALGORITHMCandidate:FangTianyangSupervisor:Assoc.Prof.MaLinAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpeciality:InformationandCommunicationEngineeringAffiliation:Sch
3、oolofElectronicsandInformationEngineeringDateofDefence:June,2018Degree-Conferring-Institution:HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要近几十年来,基于位置服务在军用及民用领域都得到了广泛关注,其应用情景也愈来愈多。有鉴于此,人们对于位置服务的可靠性以及有效性的要求也愈来愈高。基于位置服务顾名思义,是一种基于用户位置信息为其提供服务与便利的一种服务形式。因此其基础需求是能够基于用户设备,使用设备中的传感器对周围环境进行感知,并对环
4、境中的一些固定设备、地标进行相对位置计算,从而最终提供对用户位置的估算。在这一情境下,如果定位结果只是一个二维坐标,显然是不够的,因为用户并未得到环境中的参考系信息,或者更具体而言,并未确定自身相对于环境中的地标的相对位置。为了解决这一问题,本文需要获取环境中的地标信息。手动地测量环境中的地标信息效率低下,并且因此对与地标的变动十分敏感。相反,使用同时定位与建图算法,或SLAM算法,则可以同时解决建立地图和提取地标信息的问题。尽管SLAM算法多为机器人设计,处于经济实用的考虑,近来一些基于智能手机的SLAM算法也被提了出来。本文在此基础上提出WalkSLAM算法,以及
5、基于WalkSLAM的众包RadioMap建立算法。WalkSLAM是一种利用手机的运动传感器和WiFi扫描进行用户路径追踪和WiFi信源位置估算的SLAM算法。本文在前人工作的基础上做出的创新性工作如下:(1)针对RadioMap建立过程对于环境信息过于依赖且建立过程繁琐问题,设计了一种基于WalkSLAM算法的RadioMap建立方法,该系统克服了地标对环境的先验信息的依赖性,提升了建立RadioMap的效率。(2)针对建立RadioMap所使用的SLAM算法不完全适用于步行场景的问题,提出了一种基于步行模式监督的WalkSLAM算法,该算法考虑了智能手机建图过程
6、中行走模式对路径估计的影响,改进了粒子生成模型和权值更新模型,提高了对用户路径以及地标的定位精度。(3)针对RadioMap众包建立中数据配准不易收敛问题,提出了一种地标分层配准算法,该算法基于ICP算法设计,改进了点匹配的初值,降低了迭代次数,增加了收敛结果精度。关键词:室内定位;RadioMap;SLAM;众包-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractInthelastdecades,bothmilitaryandcivilhaveseenincreasingneedforefficientandaccuratelocation-basedservice
7、.Locationbasedservice,asitsnameindicates,controlfeaturesandprovidefunctionsregardinglocationdataoftheusers.Thus,thebasisoflocation-basedserviceistoprovidealocationestimateoftheuseraccordingtothemeasurementsofdevicesdistributedintheenvironmenttakenbytheuser’sdevice,whichrequires
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