基于WalkSLAM的Radio Map众包建立算法研究.pdf

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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