行人导航系统论文-杨梦瑶,种阳,汪宇晴,张卓凡

行人导航系统论文-杨梦瑶,种阳,汪宇晴,张卓凡

导读:本文包含了行人导航系统论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:导航,行人定位,行人航迹推算,零速检测

行人导航系统论文文献综述

杨梦瑶,种阳,汪宇晴,张卓凡[1](2019)在《基于叁条件零速检测的行人定位导航系统设计》一文中研究指出为了跟踪定位徒步行走人员的实时位置,设计了一种基于叁条件零速检测的行人定位导航系统。首先采集脚面的9轴数据:叁轴加速度、角速度、磁强,然后利用卡尔曼滤波算法进行滤波处理,对处理后的数据用叁条件判断的零速检测算法判断运动状态零速时刻,运用行人航迹推算算法进行定位解算。经过实验验证:该方法准确度达到94.5%,满足行人的导航定位的要求,并提高了导航定位的实时性与准确性。(本文来源于《电脑知识与技术》期刊2019年26期)

胡捷凯[2](2019)在《基于MIMU的自主行人导航系统研究》一文中研究指出基于MIMU的自主行人导航系统是一种可穿戴式的个人导航设备。其成本较低,在室内外环境下均可以提供定位服务,因此具有广泛的应用前景。但是受MIMU测量精度低的影响,行人导航系统的位姿误差累积严重,这极大限制了行人导航系统的应用。因此,本文围绕行人导航系统的误差修正与设计实现针对以下几个方面展开研究。首先介绍了行人导航系统的常用坐标系及其转换关系,研究了行人导航系统的位姿信息解算算法。通过分析行人导航系统的误差传递关系,构建了行人导航系统的位姿误差模型,并围绕行人导航系统误差修正使用的滤波算法展开了研究。接着研究了基于零线速率和零角速率的系统修正算法。本文分析了行人步态周期中足部的运动状态,利用站立阶段足部相对地面静止的特点实现了基于零线速率的系统修正算法。分析了加速度计、陀螺仪输出噪声导致步态识别算法漏检的问题,采用去噪滤波改进了步态识别算法。并针对零线速率修正算法无法抑制系统航向角误差漂移的问题,实现了组合零线速率和零角速率信息的系统修正算法。然后研究了融合气压计信息的系统高度修正算法和融合磁强计信息的系统航向角修正算法。本文分析了气压计输出高度信息的静、动态性能,针对气压计动态性能差导致无法直接用于系统高度信息修正的问题,提出了基于零速步态窗口的高度修正算法。通过分析地磁信息的主要干扰因素,构建了地磁量测误差模型,研究了基于椭球拟合的误差补偿算法,实现了融合地磁信息的系统航向角修正算法。最后利用MTi-G-710传感器和树莓派设计并实现了自主行人导航系统。本文从硬件结构和软件实现两个方面阐述了行人导航系统的总体结构,分析了系统的硬件需求,对系统软件功能进行模块化,从而设计并实现了系统软件。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2019-06-01)

闫双建[3](2019)在《基于多传感器零速修正的行人导航定位系统研究》一文中研究指出随着社会经济的迅速发展,人们的活动范围逐渐扩大,不仅仅局限于广场、街道和野外等室外区域,还经常进入桥梁隧道、大型医院、综合商场、地下停车场等室内环境。然而,由于室内环境下没有GPS和BDS等无线导航信号,不能准确定位自己的位置。为了解决这个问题,采用不依赖于外部信号的MEMS惯性传感器作为自主导航元件,进行位置跟踪和导航服务。但是,由于MEMS惯性传感器存在零点漂移误差、运动状态误差和导航解算误差,导致位置和导航信息产生很大的偏差。论文针对行人行走过程中惯性传感器导航带来的误差,提出采用多传感器数据融合的零速修正算法。首先,将惯性测量模块捆绑于行人足面上,实时获取行人行进的加速度和角速度参数;然后,通过采用SVM零速检测分类方法,快速准确识别出运动阶段和静止阶段,在静止阶段速度和角速度都为零,同时利用磁强计和气压高度计分别确定方位和高度,从而对行人的速度、角速度、方位和高度等参数进行误差修正;最后,利用扩展卡尔曼滤波方法对行人行走误差进行滤波处理,进而对惯性导航解算的位置和方向信息进行实时补偿,实现对行人轨迹的跟踪。为了验证设计方案的有效性,进行实际行走导航与定位实验。通过对实验数据进行分析,多次测量结果表明,采用该方案能够使行人行走轨迹与规定的路径完全吻合,最大位置误差不超过3%。因此,本研究能够实现行人行走轨迹的准确跟踪和定位,对于在没有无线信号情况下行人行走的导航和位置服务具有重要意义。(本文来源于《郑州轻工业大学》期刊2019-06-01)

王晓雷,闫双建,曹玲芝,李栋豪,张庆芳[4](2019)在《基于多传感器零速修正的行人导航系统研究》一文中研究指出针对行人导航定位系统中惯性导航解算误差累积问题,提出基于多传感器零速修正的行人叁维导航定位方法。根据行人足部运动特征,采用支持向量机决策方法对行人运动和静止阶段进行检测分类。在静止阶段,根据多传感器测量数据对导航解算速度、角速度、方向和高度进行误差修正,采用卡尔曼滤波递推方法进行数据融合和滤波估计,实现对方向、位置和速度的跟踪。行人行走实验表明,设计的行人导航定位系统能够有效地跟踪行人行走轨迹,水平方向各楼层平均误差为1. 82%,高度方向平均误差为2. 53%。(本文来源于《电子测量与仪器学报》期刊2019年04期)

李萌,杨晓峰,王岚,刘岚,妙亮[5](2018)在《基于地磁/惯性算法的行人导航系统设计》一文中研究指出设计了以52单片机为控制器的简易行人导航系统,利用MPU6050运动处理传感器计算实时叁轴加速度、速度,采用QMC5883L弱磁通传感器得到实时航向角。这些采集到的数据经过处理即可获取行人的位置数据、行走方向、行走速度,并通过LCD12864将数据显示出来,实现行人位置及运动状态的实时定位。通过对系统实物进行测试,得到了基本的行人导航所需简易信息参数,验证了本设计的正确性。(本文来源于《机械与电子》期刊2018年12期)

余佩,宋春雷,陈家斌,凌艺菲[6](2018)在《行人导航系统航向角约束算法研究》一文中研究指出针对航向角发散的情况,采用磁力计和地图线路匹配约束的方法修正航向角误差。根据磁力计和地图线路匹配算法各自的特点,在零速修正技术的基础上,最终选择在行人直线行走时采用地图线路匹配辅助,弯路行走时采用磁力计辅助的算法,通过EKF进行误差估计从而补偿航向角误差。最后将设备置于行人足后跟处进行实验,实验结果表明,此方法能够有效抑制航向角漂移误差,导航精度明显提高,最终定位误差为1.2m,占总行程的0.3%。(本文来源于《导航定位与授时》期刊2018年06期)

张苗,许建新,黄欣,殷德全,熊智[7](2018)在《基于人体运动学辅助的可穿戴式行人导航系统》一文中研究指出针对行人导航定位问题,研究了基于人体运动学辅助的可穿戴式行人导航系统实现的关键技术。首先基于人体运动学原理构建了零速检测模型,使用最优综合判断条件有效检测出对应的零速时刻,实时进行速度和姿态的更新修正。在检测到零速时刻时,将速度误差、位置误差作为观测量,经Kalman滤波估计惯导系统误差并进行反馈校正,抑制惯导系统的误差,提高导航定位精度。研制了集信息采集、数据传输、导航解算与监控显示于一体的可穿戴式行人导航系统,可对行人的运动状态进行实时监控。所设计的基于人体运动学辅助的可穿戴式行人导航系统,平均定位误差小于行走距离的1.1%,最大不超过1.7%,验证了本系统的可靠性和适用性。(本文来源于《导航与控制》期刊2018年04期)

周路旸,胡一恭,武元新[8](2018)在《带足距辅助的双惯导行人导航硬件系统设计》一文中研究指出针对高精度行人室内自主导航与定位的应用需求,设计了集成Arduino和Xsens Awinda惯性测量套件的可穿戴式人体运动测量设备原型。该系统穿戴方便,可靠性高,实现了双足IMU信息与足间距离的同步测量,支持数据的无线传输、远程保存与分析。足间距离通过改造的双SRF10超声波测距模块进行连续采集,并结合双足惯性测量数据使用零速检测算法得到步行步态规律,有助于提高行人惯性导航定位精度。(本文来源于《电子技术应用》期刊2018年07期)

吴迪[9](2018)在《基于多轨迹GPS数据和路网属性的个性化行人导航系统设计与实现》一文中研究指出随着现代科技进步和社会发展,日益增长的导航需求在人们日常出行中扮演着越来越重要的角色。虽然道路网中关于车辆导航技术已经发展得相当成熟,但针对于行人导航系统的研究相对较少。不同于传统车辆导航,行人导航需要生成特别的网络和导航算法以满足不同类型人群的定制化需求。因此,关于行人导航系统的研究具有一定的潜力和发展前景。在行人导航系统的相关研究基础上,本文使用高效且低成本的技术手段来收集数据和创建行人网络,并且基于此开发出一套方便、准确、易用的个性化导航系统。本文以深圳大学校园行人网络为研究案例,提出基于多轨迹GPS数据生成行人路网的方法以及基于路网标签属性实现个性化导航算法应用的模型,开发了一款特别针对于行人个性化导航系统。另外在系统中针对于残障人士开发了定制化的导航功能,以满足特殊人群的需求。本文主要由以下叁个方面组成:1.采集行人路网数据,构建校园行人路网。沿着校园的行人步道采集多轨迹GPS数据,将采集来的数据经过过滤处理后生成校园的行人网络。在生成路网时,我们将构建行人网络的方法分为3个步骤:数据预处理、特征点过滤和行人网络的构建。2.基于深圳大学校园行人路网,开发了基于路网属性的个性化行人导航系统。该导航系统通过对WebGIS进行二次开发,开发过程中使用了ArcGIS工具处理底层数据并发布网络服务,最终在BS架构框架内实现WebGIS系统应用。该导航系统把路网属性参数应用在导航算法之中从而实现定制化导航需求。3.通过对比真实时空环境下的路网数据与应用系统的输出结果的精度和效率,得出本文提出的个性化导航系统在功能性和实用性方面都是有效的结论。最后,提出了该导航系统存在的局限性和改进目标。综上所述,本文根据现实存在且亟需解决的行人导航问题提出了基于多轨迹GPS数据构建行人路网和基于路网属性实现个性化导航算法优化的方法,使用WebGIS等相关技术实现,最终得到个性化行人导航系统应用。经过对构建网络的方法和系统应用案例评估,得出了该系统可以很好地满足行人个性化出行的需求,有着一定的应用价值。(本文来源于《深圳大学》期刊2018-06-30)

张攀[10](2018)在《基于MEMS组件的行人导航系统关键技术研究》一文中研究指出行人导航是指对单兵或者行人进行导航定位的技术。为了提高由MEMS(Micro Electronic Mechanical System,MEMS)组件构成的行人导航系统在多环境下工作的可靠性和导航定位精度,本文提出了一种基于自适应抗差最小二乘参数估计的加速度计和磁力计标定方法,利用容错联邦Kalman滤波算法融合捷联惯性导航系统(Strapdown Inertial Navigation System,SINS)、GPS(Global Position System,GPS)、磁力计和气压高度计构成行人导航系统。研究内容主要包括:第一,针对行人导航技术,充分调研行人导航系统国内外研究现状,分别总结了行人导航系统中的MEMS传感器,行人步态分析和零速检测算法,步长估计和零速修正算法框架,根据研究现状确定了基于MEMS组件以SINS为核心子系统融合其他传感器的行人导航技术研究方案。第二,针对行人导航系统中的MEMS加速度计、MEMS陀螺仪、GPS和磁力计作简要介绍,重点分析了加速度计和磁力计的误差模型,提出了自适应抗差最小二乘参数估计的标定方法,并通过实验验证了其可行性。第叁,针对行人导航中的零速检测问题,阐述了基于广义似然比检测的零速检测方法,推导了该检测方法的公式,引出了加速度滑动方差,加速度幅值和角速度能量等零速检测方法,设计了基于SINS误差传播模型的零速修正算法,并通过行走实验验证和对比了上述零速检测方法。第四,针对多传感器构成的行人导航系统,介绍了SINS与其他传感器组合的Kalman滤波模型,重点阐述了残差检测的故障检测方法,设计结合故障检测的容错联邦Kalman滤波算法。第五,为了检验行人导航算法的可行性,分别对容错联邦Kalman滤波算法进行仿真和实验验证。仿真结果表明该算法可以实现故障隔离和系统重构,提高了行人导航系统的容错性能。实验结果表明基于MEMS组件的行人导航系统的定位误差在3%以内。(本文来源于《东南大学》期刊2018-06-05)

行人导航系统论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

基于MIMU的自主行人导航系统是一种可穿戴式的个人导航设备。其成本较低,在室内外环境下均可以提供定位服务,因此具有广泛的应用前景。但是受MIMU测量精度低的影响,行人导航系统的位姿误差累积严重,这极大限制了行人导航系统的应用。因此,本文围绕行人导航系统的误差修正与设计实现针对以下几个方面展开研究。首先介绍了行人导航系统的常用坐标系及其转换关系,研究了行人导航系统的位姿信息解算算法。通过分析行人导航系统的误差传递关系,构建了行人导航系统的位姿误差模型,并围绕行人导航系统误差修正使用的滤波算法展开了研究。接着研究了基于零线速率和零角速率的系统修正算法。本文分析了行人步态周期中足部的运动状态,利用站立阶段足部相对地面静止的特点实现了基于零线速率的系统修正算法。分析了加速度计、陀螺仪输出噪声导致步态识别算法漏检的问题,采用去噪滤波改进了步态识别算法。并针对零线速率修正算法无法抑制系统航向角误差漂移的问题,实现了组合零线速率和零角速率信息的系统修正算法。然后研究了融合气压计信息的系统高度修正算法和融合磁强计信息的系统航向角修正算法。本文分析了气压计输出高度信息的静、动态性能,针对气压计动态性能差导致无法直接用于系统高度信息修正的问题,提出了基于零速步态窗口的高度修正算法。通过分析地磁信息的主要干扰因素,构建了地磁量测误差模型,研究了基于椭球拟合的误差补偿算法,实现了融合地磁信息的系统航向角修正算法。最后利用MTi-G-710传感器和树莓派设计并实现了自主行人导航系统。本文从硬件结构和软件实现两个方面阐述了行人导航系统的总体结构,分析了系统的硬件需求,对系统软件功能进行模块化,从而设计并实现了系统软件。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

行人导航系统论文参考文献

[1].杨梦瑶,种阳,汪宇晴,张卓凡.基于叁条件零速检测的行人定位导航系统设计[J].电脑知识与技术.2019

[2].胡捷凯.基于MIMU的自主行人导航系统研究[D].哈尔滨工业大学.2019

[3].闫双建.基于多传感器零速修正的行人导航定位系统研究[D].郑州轻工业大学.2019

[4].王晓雷,闫双建,曹玲芝,李栋豪,张庆芳.基于多传感器零速修正的行人导航系统研究[J].电子测量与仪器学报.2019

[5].李萌,杨晓峰,王岚,刘岚,妙亮.基于地磁/惯性算法的行人导航系统设计[J].机械与电子.2018

[6].余佩,宋春雷,陈家斌,凌艺菲.行人导航系统航向角约束算法研究[J].导航定位与授时.2018

[7].张苗,许建新,黄欣,殷德全,熊智.基于人体运动学辅助的可穿戴式行人导航系统[J].导航与控制.2018

[8].周路旸,胡一恭,武元新.带足距辅助的双惯导行人导航硬件系统设计[J].电子技术应用.2018

[9].吴迪.基于多轨迹GPS数据和路网属性的个性化行人导航系统设计与实现[D].深圳大学.2018

[10].张攀.基于MEMS组件的行人导航系统关键技术研究[D].东南大学.2018

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