基于Android移动终端的行人惯性室内定位系统设计与实现

摘要

基于位置的服务在人们日常生活中变得不可或缺。不同于室外定位，室内定位由于无线信号存在屏蔽效应导致卫星定位方案无法得到应用，室内位置信息的准确获取成为实现位置服务室内外一体化的技术瓶颈。目前可用于室内定位的技术包括RFID、蓝牙、红外、UWB、ZigBee、WiFi和行人航迹推算等。其中，行人航迹推算技术是一种基于传感器的相对定位技术，不受外界环境影响，能够实现自主定位且定位精度较高。
　　针对人们对室内环境下的位置信息准确性和连续性需求的不断提高，设计一种基于Android移动终端的室内惯性定位方案。Android智能终端配备的加速度传感器和电子罗盘，为实现室内定位提供硬件平台。通过采集Android智能终端内置惯性器件数据，根据行人航迹推算原理，完成行人步频、步长和航向的检测与计算。基于JAVA语言设计开发室内定位应用系统，按照MVC开发模式设计系统的整体工程架构，利用目前主流开发环境Eclipse开发平台实现惯性数据获取、定位模块、数据库模块和UI界面模块的设计调试。搭建实验环境并在室内环境下开展行人测试，实验结果验证论文所提方案可行性及系统的可实现性。

目录

声明

致谢

摘要

1 绪论

1．1 研究背景和意义

1．2 国内外研究现状

1．3 主要研究内容

1．4 技术路线与方法

2 Android系统及开发环境搭建

2．1 Android系统架构及特性

2．2 Android应用程序组件

2．2．1 活动(Activity)

2．2．2 广播接受者(Broadcast Receiver)

2．2．3 服务(service)

2．2．4 内容提供者(Content Provider)

2．3 开发环境

2．4 本章小结

3 室内惯性定位方案设计

3．1 惯性传感器

3．1．1 加速度传感器

3．1．2 陀螺仪

3．1．3 电子罗盘

3．2 惯性传感器相对定位技术

3．2．1 惯性导航定位原理

3．2．2 行人航迹推算原理

3．2．3 两种技术比较

3．3 步频检测算法

3．3．1 行人行走姿态分析

3．3．2 信号滤波

3．3．3 步频检测

3．4 步长检测算法

3．5 航向检测

3．6 本章小结

4 系统设计与实现

4．1 系统工程架构

4．1．1 系统整体结构设计

4．1．2 系统实现

4．2 惯性数据获取模块

4．3 定位模块

4．4 数据库模块

4．5 UI界面模块

4．6 本章小结

5 系统性能测试

5．1 实验设备

5．2 步频检测实验

5．3 步长检测实验

5．4 定位与轨迹绘制实验

5．5 本章小结

6 结论与展望

6．1 结论

6．2 展望

参考文献

作者简历

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