多传感器行人航位推算方法和UKF融合算法

针对利用惯性测量单元进行行人航位推算（PDR）时,其定位误差会随时间累积的问题,提出了一种基于多传感器融合的室内行人航位推算方法;对于智能移动设备的低成本多传感器,设计了基于无迹卡尔曼滤波（UKF）的初始对准,设定4种阈值条件进行步伐状态检测;在行走过程中,针对步长和航向角误差累积的问题,利用基于UKF的零速度更新（ZUPT）对速度误差进行修正,零角速率更新（ZARU）和磁力计融合对航向角误差进行修正,从而有效提高了行人最终的位置精度。试验结果表明：使用该方法可以有效提高PDR位置精度,平均位置偏差占总路程的1.5%左右。     

一种基于地图匹配辅助行人航位推算的室内定位方法

针对行人航位推算算法中误差积累问题,提出并实现了地图匹配方法,辅助惯性测量装置进行自主定位。根据室内几何布局特征划分矢量域,修正方向传感器数据来确定航向角,同时通过投影匹配模型判定界点的最优坐标,最终进行最佳室内位置估计。经实验证明:在保持惯性传感器短时间内自主性强、定位精度高等优点的同时,该方法能够很好地抑制误差积累,提高定位算法的精度与稳定性。     

GPS车载导航系统中的航位推算技术

在车载导航系统中，相对准确地定位是实现导航的基础和前提。DR系统可以有效补充GPS的不足，是最为常用的定位系统之一。讨论了如何合理地选取DR的传感器件，并在此基础上，研究传感器件的噪声特性和组合导航的原理和方式，为自主车载导航系统的设计提供指导。     

航向角约束的手机RTK航位推算融合定位模型全文替换

针对手机RTK定位易受环境影响以及航位推算过程中航向角易发散问题,设计了一种基于航向角约束的手机RTK航位推算融合定位模型。在对惯性传感器数据进行时间对齐、筛选、离散低通滤波等预处理的基础上,采用直接法卡尔曼滤波对位置和速度进行估计。在滤波过程中连续跟踪IMU航向角,根据IMU航向角变化量实时判定运动状态,并在直线阶段对手机航向角进行修正,来进一步抑制误差。本文进行了8组室外步行定位实验,实验结果表明：航向角修正后航位推算的方向准确度显著提升,定位轨迹与基准更加一致;表现在平面定位精度上,RTK精度1.491 m,融合定位精度在航向角修正前为1.558 m,修正后1.403 m。航向角的修正能够有效抑制航位推算的误差积累,从而使融合定位模型获得更优的定位估计。     

蓝牙和地图辅助行人航位推算的室内定位系统

针对行人航位推算算法中误差积累的问题,提出并实现了一种蓝牙纠正+地图匹配辅助行人航位推算的室内定位方法:首先通过划分矢量域对手机航向角予以校正,削弱线性矢量域的累积误差,并使用蓝牙信号强度模型反演距离,达到纠正关键点的效果。实验结果表明,该方法在保证了PDR的实时性以及短时间内的高精度性的同时,大幅削弱了PDR的误差,在一定程度上提高了系统整体的精度、可靠性以及抗差性。     

IMU/GPS组合导航系统自适应Kalman滤波算法

针对基于指纹库的WiFi定位存在的点位重积、回跳,行人航位推算算法中误差积累的问题,提出了并实现了通过一种自适应加权扩展卡尔曼滤波对两种定位算法进行松耦合。首先给出了WiFi无线定位和行人航位推算进行位置解算的原理,采用渐消因子的自适应加权EKF算法实现了两者的融合,最后通过实测数据验证算法的有效性。试验表明,该方法在保持了WiFi定位单次定位高精度的特性的同时,继承了航位推算的连贯性,不仅减少了WiFi定位所存在的重复堆积点以及回跳点,并在一定程度上削弱了行人航位推算所存在的积累误差,提高了融合算法的效率,大大提高了室内定位的精度与稳定性。     

组合定位系统中航位推算性能测试评估方法的探讨

针对现阶段国内外没有相关卫星定位／航住推算组合定位设备中航位推算（Dead—Reckoning）性能的测试方法和标准,为了使组合定位设备有一套全面、客观的性能评估,提出一套航位推算性能的标准和测试方法。     

基于卡尔曼滤波的Wi-Fi/PDR融合室内定位方法研究

当前智能手机大多集成了多种传感器,组合多种传感器数据进行室内定位已成为研究热点。本文针对传统的Wi-Fi位置指纹室内定位精度不高的问题,提出了一种基于卡尔曼滤波结合行人航位推算的融合定位方法,经测试,融合定位方法的平均定位精度为3.1 m,较单独Wi-Fi指纹定位精度提升了43%。同时针对PDR步数检测不准确的问题,本文提出了基于低通滤波和阈值滤波的组合滤波方法,将计步准确率提高至99%,对于不同的应用场景具有较强的适应性。     

用户行为感知辅助的室内行人定位

目的 提出了一种用户行为感知辅助的室内行人定位方法。该方法采用行为感知技术,通过智能手机内置的传感器获取行人经过室内特殊位置(如电梯、转角等)的连续多个位置相关的行为状态,结合室内路网的拓扑结构,将行人的位置匹配到相应的特殊位置,以消除行人航位推算(PDR)的累积误差,同时可以在起始点未知的情况下实现行人的自主定位。试验验证了该方法的有效性。     

基于互补滤波融合WiFi和PDR的行人室内定位

提出了一种基于互补滤波融合Wi Fi和PDR的行人室内定位方法。首先改善Wi Fi位置指纹定位的KNN算法,通过阈值的设定,排除相似度高但实际上不可能的点,获取动态K值;然后通过行人航位推算(PDR)初始化算法,动态轨迹概率计算,确定PDR初始位置;最后在改进的Wi Fi和PDR的定位基础上,基于互补滤波原理,根据Wi Fi和PDR定位的不同特性,利用各自的定位优点,使用Wi Fi定位修正PDR的定位结果,通过相应权重参数的调整,输出最终融合定位结果。试验过程中,选取3种不同的室内环境区域,试验结果证明了该算法可大大提高室内定位的精度和稳定性。     

基于智能手机传感器的室内行人三维定位算法

针对室内行人定位中累积误差发散及高程值缺失的问题,提出了一种基于智能手机传感器(磁力计、加速度计、陀螺仪和气压计)的室内行人三维定位算法。该算法在使用行人航位推算获得二维定位信息的基础上,融合多传感器输出解算行人方位角,结合电子罗盘提出加权方位角以提高解算精度;通过传感器输出检测行人行为状态,结合虚拟地标点图层及其匹配算法,将行人的位置匹配到相应的特殊位置,重置行人初始位置以消除累积误差;使用基于气压计的差分气压测高法求解行人的高程值,从而获得行人三维定位信息。在智能手机上进行实验,结果表明,该算法不仅能够提供准确、连续的二维定位信息,还能提高行人对楼层的分辨力,可为室内行人导航、跟踪等基于位置服务提供有效的定位信息。     

基于粒子滤波的PDR/地磁指纹室内定位

针对行人航位推算(PDR)定位存在误差累积和地磁指纹不唯一导致的误匹配问题,本文改进了基于粒子滤波的PDR/地磁指纹室内定位方法.在PDR定位过程中利用地图信息控制粒子权重更新,得到较为准确的位置信息后,利用动态时间规整(DTW)算法在PDR推算位置基础上进行快速序列匹配,获取最优位置估计.试验结果表明,融合定位方法有...     

IMU／DGPS辅助航摄技术在大比例尺3D生产中的应用

IMU／DGPS辅助航摄技术在中小比例尺中的应用已趋于成熟。但该技术在大比例尺成图3D生产中的应用案例数量有限。本文结合深圳IMU／DGPS辅助教码航摄及1：20003D生产项目,主要阐述了IMU／DGPS辅助航摄技术在大比例尺应用中的技术方案,涉及航空摄影、航测外业和航测内业等方面。     

一种基于穿戴式MEMS传感器状态识别的多部位PDR算法

随着位置服务(location based service,LBS)应用需求的日益增加以及多部位微机电系统(micro electro mechanical system,MEMS)导航传感器的广泛普及,行人航位推算(pedestrian dead reckoning,PDR)越来越受关注,成为行人导航研究中主流的技术...     

IMU/DGPS辅助航摄项目中GPS基站布设方案实验研究

IMU/DGPS辅助航空摄影测量中,需要布设地面GPS基站,通过基站GPS接收机与机载GPS接收机获得的数据进行事后差分处理,获取高精度的机载天线3维坐标值.通过大量的实验,对IMU/DGPS辅助航空摄影测量中如何布设基站,基站与摄区的最大距离,需要多少个基站等问题进行研究、分析和总结.     

南水北调项目IMU/DGPS辅助航摄测量技术实践研究

以IMU/DGPS辅助航空摄影测量为研究内容,在系统地总结和阐述IMU/DGPS辅助航空摄影测量的有关原理和方法的基础上,结合南水北调工程建设与管理基础信息建设与应用(一期)项目中的生产实验和工程实践,形成了一套完整的IMU/DGPS辅助航空摄影测量实施方案,并针对应用中的GPS基站布设、检校场和GPS测量等问题进行了探讨和研究。最后,结合项目的成果,分析了IMU/DGPS辅助航空摄影测量技术的优势和不足,并提出该技术使用的建议。     

高精度、微小型惯性/GPS组合导航系统研究

针对INS/GPS组合导航系统航向角可观测性差的问题,提出了把航向信息耦合到Kalman滤波器量测方程中的方法,以及用航位推算校正航向的方法来抑制航向角发散的趋势。为满足低成本、小型化的要求,以MEMS陀螺和加速度计为核心,构建了高精度组合导航系统。仿真试验表明,两种算法均达到了较高的定位/定向精度,对导航系统在小型化领域的推广应用具有实际意义。     

IMU/DGPS辅助航摄项目中不同GPS定位方式实验研究

IMU/DGPS辅助航空摄影测量中,通常使用布设地面基站方式通过差分解算获取像片的外方位线元素值,而利用连续运行参考站或者GPS精密单点定位技术也可以达到同样的目的。通过对多个工程不同定位方式的试验对比发现,地面基站、CORS站以及PPP三种定位方式对输电线路工程空中三角测量成果精度影响程度无明显差异,三种定位方式互为补充,可根据具体工程情况进行选择。     

GPS/DR组合导航在中国公路网测绘工程中的应用研究

针对中国公路网GPS测绘工程实施过程中存在的问题,把GPS/DR组合导航系统引入到中国公路网GPS测绘工程,研究GPS/DR组合导航系统在公路网GPS测绘工程运用的实现及其作用。