基于地磁的室內(nèi)定位相關(guān)算法研究.pdf

1、人們的室內(nèi)活動(dòng)逐漸增多，據(jù)統(tǒng)計(jì)人們大約有80%的時(shí)間是待在室內(nèi)的[1]。而傳統(tǒng)的GPS（Global Positioning System）、北斗等衛(wèi)星定位無(wú)法完成室內(nèi)位置服務(wù)，基于室內(nèi)位置服務(wù)需求，室內(nèi)定位技術(shù)成為一項(xiàng)新的研究熱點(diǎn)。起初，研究者通過(guò)設(shè)計(jì)專門(mén)的硬件平臺(tái)，利用超寬帶、超聲波等技術(shù)來(lái)完成室內(nèi)定位。后來(lái)，微電子系統(tǒng)快速發(fā)展，智能手機(jī)集成了越來(lái)越多傳感器，包括WIFI(Wireless Fidelity)、攝像頭、慣性傳感器、地

2、磁傳感器等，伴隨著智能手機(jī)的普及，人們將定位解決方案的實(shí)現(xiàn)平臺(tái)轉(zhuǎn)向智能手機(jī)。手機(jī)可以接收到WIFI、聲音、物體運(yùn)動(dòng)、圖像等信息，而其中地磁信號(hào)相比其它信號(hào)而言，擁有高穩(wěn)定性、不需新增設(shè)備等優(yōu)良特性，關(guān)于智能手機(jī)平臺(tái)的地磁室內(nèi)定位受到了研究者的關(guān)注。
　　本論文的研究主要圍繞地磁室內(nèi)定位過(guò)程中的相關(guān)算法展開(kāi)。首先介紹了室內(nèi)定位的研究背景和意義，國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀與應(yīng)用趨勢(shì)，并闡述了室內(nèi)定位已有的相關(guān)技術(shù)和方案。
　　其次，深入分析

3、了室內(nèi)地磁環(huán)境特性。針對(duì)地磁傳感器接收到地磁信息波動(dòng)很嚴(yán)重的情況，利用算法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行平滑和濾波。給出了線下地磁指紋庫(kù)的具體建立過(guò)程，使用強(qiáng)局部加權(quán)回歸算法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行平滑。在保留線上地磁數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性的同時(shí)，利用滑動(dòng)平均濾波算法對(duì)線上地磁數(shù)據(jù)觀測(cè)量進(jìn)行濾波。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，經(jīng)過(guò)平滑和濾波后的地磁數(shù)據(jù)波動(dòng)性明顯減小，數(shù)據(jù)的匹配性更好。
　　最后，建立狀態(tài)更新模型和權(quán)重更新模型，給出定位算法的具體實(shí)現(xiàn)。利用給出的定位算法和處理過(guò)后的線上線下地