基于智能手機的多模室內定位技術研究與實現.pdf

1、現代生活中，隨著人們室內活動的增加以及建筑物面積的增大，各種基于室內位置的服務應運而生，這就要求獲取人們精確的室內位置信息。雖然GPS定位技術在室外得到廣泛應用，但在室內卻因信號被建筑屏蔽而無法使用，所以室內定位至今仍是未被攻克的難題。歸其原因，主要是因為復雜的室內環(huán)境導致信號容易出現多徑傳播，而且鋼筋混凝土結構會對大部分電磁信號產生屏蔽，此外物品的擺放、人員走動以及門窗的開關狀態(tài)都會影響到室內信號的分布。雖然各國學者嘗試了很多種定位技

2、術，但并未出現被人們公認的成熟室內定位方案。
　　本文充分汲取前人的研究成果，提出基于智能手機的多模室內定位技術。該技術通過采用多模置換策略融合了Wi-Fi指紋定位技術和PDR行人航跡推算定位技術。并依據上述理論基礎，設計了 Android平臺下的多模室內定位系統，在具體實現中研究并解決了很多工程細節(jié)問題。
　　本文的研究內容主要有以下幾個方面：
　　(1)研究Android的平臺特性、系統框架結構以及平臺中內置傳感器

3、系統的實現。針對 Android內置傳感器系統，著重的研究了手機傳感器的應用場景、傳感器系統源碼結構、傳感器系統調用方法以及 Wi-F i管理與熱點掃描。這部分的研究為本文基于智能手機的多模室內定位系統的開發(fā)提供基礎。
　　(2)研究手機內置加速度傳感器數據的空間坐標轉換算法，文中通過嘗試四元數算法和方向余弦算法，最終找到了用于克服加速度傳感器采集的數據因手機姿態(tài)改變而不斷發(fā)生漂移的方法，保障了數據在手機任意姿態(tài)下均能夠反映實際的

4、運動狀態(tài)，這為后續(xù)室內定位中數據的采集提供了前提條件。
　　(3)研究Wi-Fi指紋定位技術和PDR行人航跡推算定位技術的原理及具體實現過程。其中，對 Wi-F i指紋定位技術的研究中，著重對離線訓練階段和在線定位階段進行分析，同時研究了Wi-Fi指紋數據庫的構建方法。對PDR行人航跡推算定位技術的研究中，著重對行人步數的檢測、行人步長的估算以及行人航向角的估算進行分析。此外，對多模置換策略也做了大量研究。
　　定位實驗中，