智能终端多源定位融合及其效能评估算法的设计与实现

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1、工程硕士学位论文智能终端多源定位融合及其效能评估算法的设计与实现MULTI-SOURCEFUSIONPOSITIONINGANDEFFECTIVENESSEVALUATIONALGORITHMSBASEDONINTELLIGENTTERMINAL安迪哈尔滨工业大学2016年7月国内图书分类号：TN967.2学校代码：10213国际图书分类号：654密级：公开工程硕士学位论文智能终端多源定位融合及其效能评估算法的设计与实现硕士研究生：安迪导师：孟维晓教授申请学位：工程硕士学科：电子与通信工程所在单位：电子与信息工程学院

2、答辩日期：2016年7月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TN929.5U.D.C:621.3DissertationfortheMaster’sDegreeinEngineeringMULTI-SOURCEFUSIONPOSITIONINGANDEFFECTIVENESSEVALUATIONALGORITHMSBASEDONINTELLIGENTTERMINALCandidate：AnDiSupervisor：Prof.MengWei-XiaoAcademicDegreeAppliedfo

3、r：MasterofEngineeringElectronicsandCommunicationSpeciality：EngineeringSchoolofElectronicsandAffiliation：InformationEngineeringDateofDefence：July,2016Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工程硕士学位论文摘要伴随着移动互联网的飞速发展，LBS（LocationBasedServise

4、，基于位置服务）逐渐引起业界越来越多的关注。单一定位方法由于技术局限性无法满足现有需求，并且对于定位技术的效能评估体系并不完善，现有评估体系无法对系统进行全面、客观的评价。针对上述问题本文提出一种基于场景区分的位置信息融合算法，并给出智能终端的实现方案，并建立一套完整的定位系统评估体系。定位技术即是通过搜集待测点附近的某种信息，如电磁信息，图像信息等来实现定位。通常情况下，待测点附近的信息是冗余的，选取多种信息进行融合定位可以提高系统定位精度。常用融合技术为联邦卡尔曼滤波，联邦卡尔曼滤波通过观测向量更新状态向量，配以

5、信息守恒原理，不断更新信息分配权值，以局部最优来实现全局最优。在进行多源融合定位时，联邦卡尔曼滤波是一个较好的可选方案，但联邦卡尔曼滤波也有一定的缺陷，大量的计算，对一些更新频率较慢的系统而言，有可能造成滞后现象。因此本课题提出一种简单、易实现的多源融合定位算法，以在性能和计算开销中寻找平衡。选取智能终端上常用的GPS（GlobalPositioningSystem，全球定位系统）、WLAN（WirelessLocalAreaNetworks，无线局域网络）指纹定位技术和INS（InertialNavigationS

6、ystem，惯性导航系统）作为参与融合的三种数据源。以GPS定位结果是否可信作为场景区分条件，分为WLAN指纹定位技术与INS融合场景及GPS与INS融合场景。两种场景下融合算法一致，均是以INS辅助其他定位技术实现，依靠INS短时间内定位精度较高的特点，给出位置可信域，通过算法修正使最终定位结果落在此可信域内。然后给出基于上述算法的智能终端（安卓操作系统）上的具体实现方案，并对系统进行实验验证，给出定位精度提高水平。传统的效能评估主要着眼于定位精度这一基础性能，而忽略了诸如连续性和可用性等统计性能。这样的评估是不科

7、学、不全面的，只有衡量系统的所有性能，才能给出客观的评价。本文提出一种分层递进的效能评估模型，并分析不相同效能指标在效能评估系统中的地位。给出基准源存在时的定位精度统计方案和无基准源存在时的定位精度“盲估计”方法。提出完好性的评估参数，并给出基于“融合后定位精度优于参与融合的所有定位技术中精度最高者的定位精度概率”的完好性评估算法，证明在一定条件下，多源系统完好性可由参-I-哈尔滨工业大学工程硕士学位论文与融合的定位技术中定位精度最高的两个种技术融合的完好性来近似。最后给出即插即用性评估方法，进行仿真验证。关键词：L

8、BS；多源融合；效能评估；智能终端-II-哈尔滨工业大学工程硕士学位论文AbstractWiththerapiddevelopmentofmobileInternet,LocationBasedServise(LBS)hasgraduallydrewtheacademicmoreandmoreattention.Duetolimitations