基于粒子滤波算法的地磁室内定位实现

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1、分类号P208学号1108521513018学位论文基于粒子滤波算法的地磁室内定位实现Theimplementationofmagneticfielddataindoorpositioningbasedonparticlefilteralgorithm常坤指导教师姓名黄鹤讲师北京建筑大学陈品祥教授级高级工程师北京市测绘院申请学位级别硕士学位类别工学硕士专业名称测绘工程年级2013论文答辩时间2016年6月学位授予单位和日期北京建筑大学2016年6月答辩委员会主席陈荣国论文评阅人刘旭春秘金忠北京建筑大学硕±学位论文原创性声明本人郑重声巧：所呈交的学位论文，是本人在导师的指

2、导下进行的研究工作及取得的研巧成果。尽我所知Ｊ，除了文中特别加ｔ＾ｌ标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含本人或他人为获得北京建筑大学或其它教育机构的学位或学历证书而使用过的材料一同工作的同志对本研巧所做的任何贡献均。与我已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文作者密字：ａ狙：曰期年月北京建筑大学硕±学位论文版权使用授权书本人完全了解学校有关学位论文知识产权的规定，在校攻读学位期间论文工作的知识产枚属于北京建筑大学，允许论文被査闽和借阁。学校有权保留论文并向

3、国家有关部，可鬥或机构送交论文纸质版和电子版＾＾将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据ｉｌ、、或扫描等复制手段保存和汇编学位论文库进行检索，可Ｕ采用影印缩印。保密学位论文在解密后的使用授权同上。’＾学位论文作者签名；和宁校内导师签名；奉窄作月。日年知飾３（（校外导师签名：户八年知摘要随着基于卫星的定位服务在室外定位中大放异彩，基于位置信息的商业应用模式开始迅速普及。GPS的应用可以说改变了人类的生活方式。人们对于位置的需求越来越高，同时对于定位的精度和准度也提高到了一个新的高度。大型的科技公司，比如Google和Amazon，都对定位的

4、“最后一公里”-----室内定位，花费了无数的精力和投入。据科学研究，人类有87%的时间是在室内环境下度过的。因此，相比较于室外环境，室内环境有着更多的需求以及更高的商业价值。室内定位存在客观的阻碍。现代建筑的材料屏蔽GPS信号，使得GPS信号无法穿越墙壁或者穿越墙壁之后迅速的衰减。由于墙面的反射效应，使用GPS信号会遇到多路径效应等多种阻碍。在相当长的时间内，基于Wi-Fi、RSSI和LED射频等无线信号的由于其高精确性获得科研团队的青睐。但是由于这些无线信号的导航场是有源导航。其信号发射器的规划布设非常重要并且异常复杂。并且有源信号会遇到信号快速衰减，室内物体阻隔信号等

5、多种问题。因此，科学家们和企业的各个研究团队将目光转向了地磁数据的匹配。众所周知，地磁场是地球自身固有的物理场，在地球的任意一个地方都有磁场的存在。磁场相对于无线信号来说，不会衰变。并且室内环境中，由于电子设备，金属物品的存在，某地方的磁场会迅速提高，明显区别于其他地方，这种现象称为磁场异常。这种断崖式的突变恰恰为定位算法的应用提供了可能。由于近年来智能手机的爆发式发展，为检测人的位置和行为提供了可能。因此本文中提出了基于智能手机多传感器数据的融合算法。本研究尝试利用手机中的计步器、磁场传感器、三轴加速度计、电子罗盘等设备收集的数据，利用粒子滤波器的主逻辑框架，设计步长测距

6、模块、转弯判断模型、地磁匹配模块、置信度分析模块等。主要依赖于地磁数据去进行相似度的匹配，进而获得定位点的位置信息。关键词：室内定位；粒子滤波；融合算法；地磁数据IAbstractWithlocation-basedpositioningservicesbasedonoutdoorsatelliteadvancing,location-basedbusinessmodelrapidlystartstogainpopularity.GPSapplicationscanbesaidtochangethewaypeoplelive.Andthedemandforhigh-accu

7、racypositioningisincreasing.Besides,theprecisionandaccuracyofthepositioningarealsoraisedtoanewheight.Allthegreattechcompanies,suchasGoogleandAmazon,arefocusingonthe"lastkilometer"positioning-----indoorpositioning,spendingcountlesseffortandgiantinvestment.Accor