خلاصة القول: للتطبيقات العملية لتحديد المواقع في الأماكن المغلقة، وطريقة موقع في الأماكن المغلقة المقترحة للهواتف النقالة لجمع التوقعات البيانات خوارزمية (PDR) مسارات المشاة القائمة. وخلافا لطريقة جمع البيانات التقليدية، ويقدر هذا النوع من طريقة لتحديد المواقع باستخدام التسارع الهاتف المحمول التي تم الحصول عليها، جيروسكوب، والبيانات الخام المغناطيسية الأرضية، وتحقيق الملعب خطوة الكشف عن طريق تحليل إشارة التسارع. باستخدام كالمان تصفية الموسعة (وEKF) حلول الاستشعار بالقصور الذاتي دمج البيانات المعنية لتحسين دقة حساب زاوية الاتجاه. التصميم النهائي للبرنامج الحصول على البيانات التي تعتمد على منصة أندرويد، يمكنك استخدام الهاتف الذي بني في اقتناء المعدات بيانات الاستشعار. تحليل البيانات التجريبية، ودقة تحديد المواقع من الخوارزمية هي أفضل من 2 متر، وبعد ارتفاع دقة تحديد المواقع وانخفاض تعقيد التنفيذ في أساس عملي.

شكل الاقتباس الصيني: وانغ يانا، Caicheng لين، لي سيمين، وآخرون مشاة حساب الموتى بناء على خوارزمية لتحديد المواقع في الأماكن المغلقة التكنولوجيا الالكترونية، 2017،43 (4): 86-89،93.

الإنجليزية شكل الاقتباس: وانغ يانا، تساى تشنغ لين ولى سيمين، وآخرون. البحث على خوارزمية لتحديد المواقع في الأماكن المغلقة بناء على المشاة حساب الموتى . التطبيق lication من تقنيات الالكترونية، 2017،43 (4): 86-89،93.

0 مقدمة

وهناك بحث كبير على تكنولوجيا تحديد المواقع في الأماكن المغلقة، بما في ذلك IR تكنولوجيا الأشعة تحت الحمراء ، لاسلكية محلية WLAN شبكة المنطقة ، الأسنان بلوتوث الأزرق ، الحاسوب رؤية الحاسوب الرؤية وهلم جرا. تكنولوجيا تحديد المواقع المستند إلى مستشعر بذاتها هي أكثر شعبية في السنوات الأخيرة، وسيلة لتحديد المواقع في الأماكن المغلقة، ميزته البارزة هي أنها يمكن أن توفر في الوقت الحقيقي، مستمرة، معلومات عن الموقع دقيقة للتدخل.

كان في الداخل والخارج الكثير من البحوث على أساس أجهزة الاستشعار تكنولوجيا تحديد المواقع الذاتي المدرجة. FOXLIN E وآخرون اقترح على أساس وحدة قياس بالقصور الذاتي (وحدة بالقصور الذاتي القياس، IMU) آلية الملاحة التقليدية، والتي تم الحصول عليها من خلال دمج تسارع ضعف المسافة المقطوعة، وحصل من خلال دمج قيمة الاختلاف الدوران العنوان، وتحديد المواقع أكثر دقة من النتائج التي حصل عليها أخيرا ومع ذلك، وأدائها الدقة الأساسي من الحركة الإسلامية الأوزبكية باهظة الثمن، وليس شعبية في تحديد المواقع للمشاة، ليفي RW وJUDD T المشاة المقترحة حساب الموتى (مشاة الميت الحساب، PDR) خوارزمية لتحقيق المشاة الاستهداف، و خوارزمية لتحديد الملعب من قبل المستخدم، باستخدام الخطوة ارتباط النموذج تقدير، وذلك باستخدام إشارة التسارع دورية باستخدام معلومات تقدير سرعة الناس والسفر، وموقف والمسافة من المعلومات الدوران التي تم الحصول عليها، خوارزمية بسيطة، من آلية الملاحة بالقصور الذاتي التقليدية أعلى دقة تحديد المواقع. ومع ذلك، للحصول كبيرة للمشاة الملعب مميزة، عندما جمع البيانات عن جهاز استشعار الأصلي هو ثابت في الساق، وأنه ليس من العملي في واقع الحياة.

لهذه الأسباب، تقترح هذه الورقة PDR جديدة زاوية تعتمد على طريقة تحديد المواقع في الأماكن المغلقة، وتصميم المناظر الروبوت القائم على منصة برمجيات الحصول على البيانات، والطريقة العادية لوضع الهاتف على البيانات التي تم جمعها خلال المشي، وهذا محمول جمع البيانات دون المساس دقة، الخوارزمية يمكن تحسين PDR فائدة.

1 PDR مبدأ تحديد المواقع

المبدأ الأساسي من الخوارزمية هو استخدام PDR إشارة التسارع الدوري لتحديد الملعب عندما يمشي المستخدم باستخدام الخطوة نموذج ارتباط تقدير، دمج المشاة المعلومات المعلومات تقدير الموقف، وبعد المسافة والسرعة والاتجاه من اتجاه الزاوية التي حصلت عليها أجهزة الاستشعار . تتكون الخوارزمية من أربع قضايا أساسية هي: تردد خطوة الكشف، وتقدير حجم الخطوة، وتحديد اتجاه حساب الموقف.

2 الملعب خوارزمية الكشف

تسارع السفر العادي له دورية، للمشاة ويتم تحديد هذه الوثيقة باستخدام ذروة الملعب والصفر طريقة الكشف المعبر. لمنع الأخطاء المنهجية، وخاصة تجاه تأثير تجاهل من التسارع جلب تسارع triaxial حساب المجموع، بحيث الموجي من قيمة التسارع ثلاثة محاور يقام في مجموعة ثابتة من القيم التباين داخل .

الملعب الخطوات كشف الخوارزمية هي كما يلي:

(1) التهيئة، والحصول على البيانات التسارع.

(2) تهيئة نافذة انزلاق، باستثناء قيمة تسارع الجاذبية وسلس.

(3) كشف الصفر.

(4) ذروة الكشف.

(5) إذا كان ذروة قيمة الكشف عن أكبر من ذروة العتبة المحددة مسبقا، والفارق الزمني بين قمم اثنين أكبر من عتبة زمنية محددة مسبقا ويشار المجاورة ذروة إلى ذروة باعتبارها صالحة .

(6) كشف نقطة النهاية خطوة والإحصاءات تردد خطوة.

3-خطوة طول تقدير

حيث وبيتا] هو عامل التحجيم، يتم الحصول على بيانات التدريب قبل تحديد المواقع عن طريق تركيب طريقة المربعات الصغرى.

4 تقدير خوارزمية

4.1 الدوران تقدر زاوية الاتجاه

هناك العديد من الطرق لوصف الموقف، اختار هنا يتم تحديد من أربعة مشاة زاوية التوجيه. جامدة الكينماتيكا الجسم كواتيرنيون كما هو مبين في المعادلة (3):

على افتراض فترة أخذ العينات هو السرعة الزاوية الثابتة، وتحديد الفرق هو مبين في المعادلة (4) يمكن الحصول عليها من أربعة مجالات منفصلة من الصيغة، صيغة (5):

4.2 الموسع تنفيذ مرشح كالمان

EKF المستخدمة هنا لصهر بيانات الاستشعار المعنية لتحسين دقة حساب الحل الاتجاه زاوية. نماذج EKF مثل صيغة (6) كما هو مبين في :

تظهر المعادلات ملاحظة العلاقة بين ناقلات الدولة وناقلات القياس هي غير الخطية، صيغة (8) ويمكن الحصول عليها عن طريق العلاقة مصفوفة خطية .

5 تقدير موقف

في الطائرة ثنائية الأبعاد، ومسار للمشاة قد تتدخل وزاوية الاتجاه المحسوبة. هذه المقالة يبسط المواقع من نموذج مشاة تقدير تبسيط حركة وخطوة تقدير هو اتجاه حركة المشاة. إذا عرفت إحداثيات موقف لوقت البدء (E (T0)، N (T0))، ثم إحداثيات موقف من الزمن منظمة الشفافية الدولية هي:

6 محاكاة الخاتمة

من أجل التحقق من أداء الخوارزمية، وضعت برنامج الحصول على البيانات على أساس نظام تشغيل الروبوت، وينفذ محاكاة باستخدام خوارزمية برنامج MATLAB المذكورة أعلاه. يتم تحديد هواوي موبايل جهاز الحصول على البيانات، وتواتر الحصول على البيانات هو 50 هرتز. الموقع المكتبات تجارب اختيار الجامعة الرابع ممر الطابق، وهيكل مستو هو مبين في الشكل، وصفت المثلث 1 كنقطة انطلاق، ومن المقرر دائرة خط كسر حول مسار إشارة الشرفة مقدما، بيانات العاملين في المختبرات الهاتف المحمولة على طول مسار الاختبار، سيتم الحصول على البيانات النهائية باستخدام خوارزمية أعلاه في برنامج MATLAB.

كاشف 6.1 الملعب

أول كشف الملعب الأداء خوارزمية الكشف، ونحن نستخدم كاشف معبر الصفر، وكشف عن الذروة لتحديد الملعب من ذروة الكشف عن مشاركة هو عدد المشاة الملعب. نتائج المحاكاة هو مبين في الشكل معالجة البيانات التسارع، FIG 2 (أ) هي الموجي من FIG 2 من عملية التسارع، FIG 2 (ب) نسخة 2 (أ) نسخة الموسع جزئي. تسارع الموجي يمثله دائرة صغيرة في ذروة الكشف عنها. عد عدد من الدوائر للحصول على الإيقاع. وتشير هذه النتيجة إلى أن الكشف عن الملعب معدل دقة ما يقرب من 100.

6.2 تقديرات خطوة

مجموعة اختبار 88 شخصي لكشف بيانات تقدير أداء حجم الخطوة الخوارزمية، ويبلغ طول كل اختبار الشخص المشي هو 20 مترا. الجدول 8 عبارة عن مجموعة من البيانات المقابلة لكل من محلل، وعلى مسافة خطأ. البيانات الواردة في الجدول 1 تبين أن دقة تقدير حجم خوارزمية خطوة قد تصل إلى 1 متر.

وقدر عنوان 6.3

يتم الحصول على FIG 3 من زاوية الاتجاه مشاة EKF الخوارزمية، خط متقطع يمثل اتجاه إشارة، فقد تم تحديده قبل الاختبار، ويظهر خط الصلبة النتيجة التي حصل عليها برنامج MATLAB المحاكاة. التي تم الحصول عليها ويبين الشكل 3 الاتجاه تشوه EKF زاوية محلل كبير يتزامن مع الاتجاه المرجعية، مما يشير EKF خوارزمية يمكن أن تحل عن الاتجاه الزاوي حساب دقة أعلى.

6.4 النتائج لتحديد المواقع

حمل الاختبار الأول في المدخل قبل معايرة أجهزة قياس المغنطيسية وخطوة نموذج تقدير من التدريب، والمشي حول خط طول مسار إشارة محددة سلفا اكتمال، عاد في نهاية المطاف إلى نقطة البداية. تتم معالجة البيانات المقاسة في برامج المحاكاة MATLAB، التي حصلت عليها التحرك خوارزمية PDR مساره هو مبين في الشكل.

FIG 4 هو خط متصل يشير إلى مسار إشارة، فإن مسار الفعلي ممثلة كسر خط في MATLAB خوارزمية محاكاة الديمقراطية الشعبية التي حصل عليها. نظرا لوجود خطأ من أجهزة الاستشعار والخوارزمية نفسها، مسار هذا محلل (كسر خط) ومسار المرجعية (خط الصلبة) الانحراف قليلا. ومع ذلك، يتم وضع النطاق المسموح به داخل دقة المسار مع مسار إشارة ليتزامن إلى حد كبير، في دقة تحديد المواقع أفضل من 2 متر، بحيث خوارزمية يمكن التحقق من نجاح داخلي لتحديد المواقع عالية الدقة.

7. الاستنتاجات

تتناول هذه الورقة موقف الكشف PDR خوارزمية خطوة، وتقدير طول الخطوة، وأساليب تقدير وزاوية التوجيه، وأخيرا وضعت برنامج الحصول على البيانات القائمة على منصة أندرويد. على هذا الأساس، واستخدام أجهزة الاستشعار عبر الهاتف مدرسة مكتبة الردهة الداخلية المواقع التجربة التي أجريت. وقد اظهرت النتائج أن الأنواع التي تستهدف مجدية، ودقة تحديد المواقع أفضل من 2 متر، هناك قيمة عملية كبيرة.

مراجع

وانغ شياو وانغ يون A، تشانغ. تكنولوجيا RFID استنادا إلى التعليقات تحديد المواقع في الأماكن المغلقة . مجسات و، 2009،28 (2): 1-3.

تشانغ مينغ هوا، وبناء على WLAN تكنولوجيا تحديد المواقع في الأماكن المغلقة شنغهاي: جامعة جياوتونغ فى شانغهاى، 2009.

جون تشن، ما Yaohui، تشانغ Baike وبلوتوث نظام موقع في الأماكن المغلقة تعتمد على تقنية بصمة التكنولوجيا الالكترونية، 2013 ، 39 (3): 104-107.

في Xiufen، القسم شاطئ البحر، Gonghua يونيو الرؤية البحوث والروبوت المتحرك طريقة لتحديد المواقع الحصول على البيانات ومعالجتها، 2004،19 (4): 433-437.

FOXLIN E.Pedestrian تتبع مع أجهزة الاستشعار بالقصور الذاتي بين الخيالة الحذاء .IEEE رسومات الحاسوب و التطبيق lications، 2005،25 (6): 38-46.

LEVI R W، JUDD T.Dead يحسب نظام الملاحة باستخدام التسارع لقياس التأثيرات القدم

.US: US5583776،1996.

تشن. سلس خوارزمية على أساس GPS لتحديد المواقع وأجهزة الاستشعار بذاتها المارة غرفة الخارجية خفى: جامعة العلوم والتكنولوجيا في الصين، عام 2010.

KANG W، HAN Y.SmartPDR: استنادا الذكي للمشاة حساب الموتى للتوطين في الأماكن المغلقة .IEEE مجسات مجلة، 2014،15 (5): 1.

تيان Z، Y زانغ، زو M، وآخرون al.Pedestrian حساب الموتى للملاحة MARG باستخدام الهاتف الذكي .Eurasip مجلة على التقدم في معالجة الإشارات، 2014 (1): 1-9.

KAKIUCHI N، SUNAGAWA K، كاميجو S.Pedestrian حساب الموتى للهواتف النقالة باستخدام خريطة الانحراف المغناطيسي المعاملات .Ieice على أساسيات الالكترونيات والاتصالات وعلوم الحاسب الآلي، 2015، E98-A (1): 313-322.

تشو يانغ، فويونج تاو، غوانغ-يونيو لي الراديو والملاحة بالقصور الذاتي وتحديد المواقع دمج تحديد المواقع في الأماكن المغلقة تصميم النظام التكنولوجيا الالكترونية، 2014،40 (4): 73-76.

تشنغ المحركات النظرية. وبناء الديمقراطية الشعبية في الأماكن المغلقة خوارزمية المواقع وRSSI مجلة من صك العلمي، 2015،36 (5): 1177-1185.

تيان Q، SALCIC Z، وانغ I K، وآخرون al.A متعددة وضع نظام حساب الموتى للمشاة تتبع باستخدام الهواتف الذكية .IEEE مجسات مجلة، 2016،16 (7): 2079-2093.

معلومات الكاتب

وانغ يانا، Caicheng لين، لي سيمين، في Honggang

(جامعة قويلين الاتصالات الالكترونية وتكنولوجيا المعلومات، قويلين، قوانغشى 541004)