室内定位航位推测算法的室内定位航位推测算法的研究与

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1、第39卷第7期计算机工程2013年7月Vol.39No.7ComputerEngineeringJuly2013···开发研究与工程应用·开发研究与工程应用···文章编号：：：1000———3428(2013)07———0293———05文献标识码：：：A中图分类号：：：TP301.6室内定位航位推测算法的的的研究的研究与与与实现与实现宋宋宋敏敏敏，敏，，，申闫春申闫春(北京信息科技大学计算机学院，北京100192)摘摘摘要要要：要：：：针对室内定位的个人航位推测(PDR)中漂移导致定位误差累积的问题，提出一种微机电系统传感器整合的PDR算法。根据典型计步器原理及步长估算获取位移信息，在计步

2、算法中加入动态时间窗口及动态加速度阈值，以得到更精确的计步结果。利用捷联航向角校正磁航向角得到校正后的航向角，以修正定位中的累积误差。实验结果表明，室内定位精度距离误差可控制在5%以内，计步结果精度高，易于求得航向角，又能在一定程度上校正长时间漂移等因素带来的位置误差。关键词：：：室内定位：；个人航位推测；步长；定位误差；微机电系统传感器；航向角ResearchandRealizationofDeadReckoningAlgorithmforIndoorLocalizationSONGMin,SHENYan-chun(CollegeofComputer,BeijingInformationS

3、cience&TechnologyUniversity,Beijing100192,China)【【【Abstract】】】BecauseoftheaccumulationofpositioningerrorsduetothedriftofPersonalDeadReckoning(PDR)forindoorlocalization,thispaperputsforwardaMicroElectroMechanicalSystem(MEMS)sensorintegrationofPDRalgorithm.Itincludesthefollowingthreepoints:Itobtainsd

4、isplacementinformationbasedontypicalpedometerprincipleandstridelengthestimate,joinsdynamictimewindowandaccelerationthresholdinstridecalculationalgorithm,andgetstheanglebetweenthewalkingdirectionandmagneticnorthdirectionwiththemagnetometerandgyroscopetocorrectthepositioningaccumulativeerror.Itrealiz

5、esindoorlocationandnavigation.Theresultprovesthatthedistanceerrorsofindoorlocalizationexperimentcanbecontrolledwithin5%,andthestridecalculationishighlyprecise,theazimuthalgorithmiseasytodealwith,anditcanrectifyerrorbecauseoflongtimedriftincertainextent.【【【Keywords】】】indoorlocalization;PersonalDeadR

6、eckoning(PDR);stridelength;positioningerror;MicroElectroMechanicalSystem(MEMS)sensor;azimuthangleDOI:10.3969/j.issn.1000-3428.2013.07.065以探测不同的行为状态，如行走、站立、爬楼等，使用设1概述定不同地点的加速度计信号提取判别式特征，对行为实时近年来，国内外学者提出了很多室内定位的技术和算分类(获得90%的成功率)。文献[9]提出用设定在行人身上法，主要有基于红外线、超声波、RFID和无线网络等技的5个惯性测量单元(InertialMeasurementUn

7、it,IMU)分类[1]术。超声波在传输过程中衰减明显，红外线在传输中易受19种不同的行为。但这些成果都未能真正使用行为识别来物体阻隔且传输距离较短，RFID实现较方便且受环境干扰校正PDR的漂移，并经验证采用个人导航系统(Personal较小，无线传感器网络(WirelessSensorNetwork,WSN)定位NavigationSystem,PNS)航位推算法将带来很大的位移漂[2-3]通用性高且非常