基于陀螺仪和加速度计的路径复原方法研究

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1、《舞戸拿硕±研究生学位论文基于陀爆仪巧加速度计的路径复原方法研究申请人：詹德杰学号：２１３１３Ｕ培养单位：电子工疆学院学科专业：检测技术与自动化装置研究方向：智能检测指导教师：孙来军教授完成日期：２０１６年似月２５日．．．独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研巧工作及取得的研巧成果。据我所知，除了文中特别加ｙ？标注和致谢的地方外，论文中不包含其他Ｊ人已经发表或撰写过的研巧成果，不似含为骗得黑龙化大学或其他教育机构白ｑ，什Ｉ学位或证书而使用过的材料。学位论文作者签名彻签植參－Ｉ！学位论文版权使用授权书

2、本人完伞了解黑龙江大举巧关保留、使用学估论文的规定，同意学校保留并。向園家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阁本人授权黑龙江大学可从将学位论义的全部或部分内容编入有关数据庙进行检索，可采用影印、缩印或其他夏制手段保存、汇编本学位论文。学位论文作者签名：馈＾則币签名：＾０／＾隹＾，＾综字曰期：年月若Ｈ签字曰期：年《月曰《／養《１圓１分类号UDC密级公开硕士研究生学位论文基于陀螺仪和加速度计的路径复原方法研究申请人：詹德杰学号：2131313培养单位:电子工程学院学科专业:检测技术与自动化装置研究方向:智能检测指导教师：孙来军

3、教授完成日期:2016年03月25日中文摘要随着现代科技的不断进步，人们对于定位的需求也在不断增长，人员的实时定位在越来越多的领域中成为了一种迫切的需要。全球卫星导航系统在室外环境下的定位相当出色，然而在一些卫星信号的接收盲区，如隧道、矿洞和室内等地方，卫星导航系统便无法正常工作，不能够满足定位的需求。本文围绕盲区定位算法进行研究，主要包括以下三个方面：首先，介绍本文所研究的核心算法，行人航迹推算算法。对当前的行人航迹算法中存在的问题进行分析，并提出相应的解决办法。其次，本文对行人航迹算法中的三要素：步频、航向和步长分别用不同的算法进行设计与实现。步频的估计采用基于加速度计的方式，分别用波峰检

4、测法及自相关分析算法实现计步。对于航向的估计，先后使用了基于陀螺仪的四元数姿态更新、扩展卡尔曼滤波融合、基于启发式偏移消除算法和本文提出的EHDE算法进行计算。分别采用了Weinberg和Kim算法对行人的行走时步长进行估计。最后，本文基于Android平台实现盲区定位及路径复原。关键词：加速度计；陀螺仪；行人航迹；路径复原IAbstractWiththecontinuesprogressofmodernscienceandtechnology,thedemandforpositioningkeepsraisingandcoursedmoreconcernofpeople.Thepositio

5、ningofpeoplehasbecomeapressingneedinmoreandmoredomains.SomeGlobalNavigationSatelliteSystem(GNSS)positionwellinoutdoorenvironment.ButGNSScouldnotworkastheyusuallydotosatisfythedemandsofpositioninginthesignalblindzone,suchasthetunnel,themineandsomeindoorplaces.Therearethreeaspectsaboutblindareaspositi

6、oninginthisarticle:First,pedestriandeadreckoning(PDR)asthecorealgorithmisintroduced,byanalyzingtheproblemsthatexistinpresentPDRalgorithm,thecorrespondingsolutionshasbeenputforward.Second,stridefrequency,walkingdirectionandsteplengthasthethreeessentialelementsinPDRalgorithmhasbeendesignedandrealizedv

7、iadifferentalgorithms.Accelerometerisusedtoestimatestridefrequency,peakdetectionmethodandautocorrelationanalysisalgorithmareusedtocountsteps.Forestimationofdirection,thisarticlehastousethequaternionat