基于智能手機的行人航位推算研究.pdf

1、隨著基于位置服務(wù)（Location Based Service）的興起，室內(nèi)定位和行人跟蹤技術(shù)越來越受關(guān)注。其中，無須依靠基站的行人航位推算方案以其低成本高靈活性的優(yōu)勢漸漸成為該領(lǐng)域的研究熱點。另一方面，隨著日益普及的智能手機成為個人基于位置服務(wù)的應(yīng)用的主要載體設(shè)備，智能手機豐富的傳感器裝配使其具備了在室內(nèi)外環(huán)境定位用戶的能力。
　　本文以智能手機為平臺研究如何在室內(nèi)環(huán)境下實現(xiàn)魯棒性行人的航位推算。該技術(shù)的主要難點在于如何在行進中

2、不同手機放置位置（本文歸納為3種模式，即導(dǎo)航模式，擺臂模式，褲袋模式）和變化行進速率的現(xiàn)實復(fù)雜情況下實現(xiàn)精確的步伐檢測和航向估計。針對上述難點，本文提出以下改進的解決方案：
　　首先，傳統(tǒng)窗口峰值檢測法無法適用于快速步進（如快走、跑動）情況下的步伐檢測，本文根據(jù)不同步行速率下加速度峰值和步伐頻率的關(guān)系，設(shè)計自適應(yīng)窗口峰值檢測算法來實現(xiàn)對不同行進速率下的魯棒性步伐檢測。其次，觀察到有符合步行峰值特征的“偽”步行動作會造成的步數(shù)誤計，

3、本文提出在峰值檢測的基礎(chǔ)上應(yīng)用時間規(guī)整算法分析對潛在步伐信號已確認步伐信號進行相關(guān)性分析，用以區(qū)分步行和“偽”步行動作。
　　然后，本文利kNN步長區(qū)間預(yù)測分類，對步頻步長線性模型在步頻步長超過一定限度時的擬合度較差的情況進行了修正。
　　最后，本文基于四元數(shù)和卡爾曼濾波實現(xiàn)傳感器姿態(tài)融合，減小了姿態(tài)解算的誤差，實現(xiàn)了導(dǎo)航模式的下偏航角的估算；對擺臂模式和褲袋模式，文中利用該情形下擺動軸和航向水平垂直的規(guī)律，結(jié)合兩步間水平方