基于智能设备多传感器感知的多层室内定位方法研究

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1、硕士学位论文MASTER’SDISSERTATION论文题目基于智能设备多传感器感知的多层室内定位方法研究作者姓名李珊学科专业计算机科学与技术指导教师刘文远教授2016年5月中图分类号：TP311学校代码：10216UDC：004密级：公开工学硕士学位论文基于智能设备多传感器感知的多层室内定位方法研究硕士研究生：李珊导师：刘文远教授申请学位：工学硕士学科专业：计算机科学与技术所在单位：信息科学与工程学院答辩日期：2016年5月授予学位单位：燕山大学ADissertationinComputerScience

2、andTechnologyTHESTUDYOFMETHODSABOUTINDOORMULTILAYERLOCALIZATIONBASEDONMULTI-SENSORSENSINGFORSMARTDEVICESbyLiShanSupervisor:ProfessorLiuWenyuanYanshanUniversityMay,2016燕山大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《基于智能设备多传感器感知的多层室内定位方法研究》，是本人在导师指导下，在燕山大学攻读硕士学位期间独立进行研究

3、工作所取得的成果。论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签字：日期：年月日摘要摘要移动互联网的发展和智能终端的普及，使基于位置服务的需求日益增长，室内定位技术成为移动计算领域的热点之一。由于室外定位主要依赖的卫星定位技术在室内受墙壁等对卫星信号的阻挡约束，研究人员考虑采用智能移动设备内置传感器提高室内定位系统的鲁棒性及精确度。行人航位推算是目前室内定位技术的主流方法之一，但存在严重的累

4、计误差且须已知初始位置。针对这一问题，论文提出基于智能设备多传感器的多层室内定位方法，充分利用用户移动性和环境动态性有效识别和校正用户位置。首先，通过对用户行走过程的步态与方向变化进行分析，利用加速度的周期变化和拐弯处的方向变化，提出一种改进的行人航位推算算法。该算法通过观测大量的数据，设定若干阈值检测行走步数、建立增强的步幅估计模型。在移动方向优化方面，该算法以拐弯点作为锚点，通过均值滤波校正移动方向。优化行人航位推算的组成部分，从而达到消除累积误差的目的。其次，通过对用户在多层建筑物内的环境特征和移动性

5、进行分析，提出基于多传感器的多层室内定位方法。该方法利用室内环境的磁场特异性，以磁场强度作为位置指纹用于位置匹配，用光照特征加以辅助检测相遇事件进而校正位置及历史轨迹。利用用户的移动性获取移动状态序列，再结合磁场指纹位置匹配确定楼层及初始位置，进一步提高室内定位精度与稳定性同时解决行人航位推算初始位置的问题。最后，通过多型号智能终端获取真实传感器数据，设计完整的模拟实验并通过Matlab进行仿真，对论文提出的多传感器室内定位方法进行性能分析。关键词：多层室内定位；行人航位推算；误差消除；指纹；移动状态序列-

6、I-燕山大学工学硕士学位论文AbstractWiththedevelopmentofmobileinternetandpopularityofsmartmobiledevices,people'sdemandforlocation-basedservicesisincreasing,whichmakesindoorpositioningtechnologybecomeoneofthehotfieldofmobilecomputing.Sincetheoutdoorpositioningwhichprimar

7、ilyreliesonsatellitepositioningtechnologyispoorintheenvironmentduetosatellitenavigationsignalsarerarelyaccessibleblockedbyobstaclessuchaswalls,researchersconsiderusingsmartmobiledevicesbuilt-insensortoimprovetherobustnessofindoorpositioningsystemsandprecis

8、ion.PedestrianDeadReckoningisoneofthemainindoorlocalizationtechnology,butthereisaseriouscumulativeerrorandmustknowninitialposition.Inviewofthis,weproposeamultilayerindoorlocalizationmethodbasedonmulti-sensoro