基于多傳感器的PDRGPS個人組合導(dǎo)航系統(tǒng)研究與實現(xiàn)的開題報告

基于多傳感器的PDRGPS個人組合導(dǎo)航系統(tǒng)研究與實現(xiàn)的開題報告一、研究背景和意義隨著移動定位技術(shù)的迅速發(fā)展，個人導(dǎo)航系統(tǒng)在生活和工作中的應(yīng)用越來越廣泛。然而，室內(nèi)和城市峽谷等環(huán)境的限制使得全球定位系統(tǒng)（GPS）的性能受到極大的限制，導(dǎo)致定位精度和可靠性下降。因此，室內(nèi)和封閉環(huán)境中的個人定位依賴于慣性傳感器和陀螺儀等傳感器來提高定位的準確性和魯棒性。個人組合導(dǎo)航系統(tǒng)是一種利用多個傳感器來提供更準確位置信息的定位系統(tǒng)。本研究旨在開發(fā)一種基于多傳感器的PDR（步數(shù)計算）GPS（全球定位系統(tǒng)）個人組合導(dǎo)航系統(tǒng)，用于居民或者商務(wù)人士在室內(nèi)和封閉環(huán)境中的方向和位置定位，實現(xiàn)步態(tài)信息和GPS地理位置信息的融合定位。二、研究內(nèi)容和思路（1）傳感器集成和校準本研究將使用步態(tài)計算傳感器、加速度計、陀螺儀等多個傳感器，將它們集成到一個設(shè)備上，并進行校準，確保精確測量位置，方向和速度。（2）步態(tài)計算和機器學(xué)習(xí)算法步態(tài)計算是一種計算機視覺算法，用于在行走期間估計人的步數(shù)和運動方向。本研究將使用深度學(xué)習(xí)算法，并通過在多種環(huán)境中進行訓(xùn)練，來提高步態(tài)計算的性能。（3）GPS信號定位和處理GPS信號是一種在野外環(huán)境中廣泛使用的定位技術(shù)，但其在室內(nèi)定位方面存在一定的問題，例如信號穿透能力和精度。因此，本研究將研究GPS信號的定位算法和濾波技術(shù)，以提高室內(nèi)的GPS定位精度和可靠性。（4）系統(tǒng)實現(xiàn)和測試本研究將基于Android平臺實現(xiàn)一個基于多傳感器的PDR-GPS組合個人導(dǎo)航系統(tǒng)。通過評估系統(tǒng)的定位誤差、響應(yīng)時間、功耗等參數(shù)來驗證該系統(tǒng)的性能。三、預(yù)期成果本研究將實現(xiàn)一個基于多傳感器的PDR-GPS組合個人導(dǎo)航系統(tǒng)，用于在室內(nèi)和封閉環(huán)境中提供更精確的方向和位置定位。該系統(tǒng)具有以下預(yù)期成果：（1）通過多種傳感器和機器學(xué)習(xí)算法實現(xiàn)步態(tài)信息和GPS位置信息的融合定位。（2）評估系統(tǒng)定位誤差，響應(yīng)時間和功耗等參數(shù)，驗證系統(tǒng)的性能并優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計。（3）為室內(nèi)和封閉環(huán)境中的個人導(dǎo)航提供一種實用的解決方案，提高人們在這些環(huán)境中的定位準確性和可靠性。四、研究計劃本研究計劃分為以下四個階段：（1）傳感器集成和校準采集、集成和校準多個傳感器，包括步數(shù)計算傳感器、加速度計、陀螺儀等，并確定各傳感器的測量誤差。（2）機器學(xué)習(xí)算法和步態(tài)計算通過深度學(xué)習(xí)算法，從大量步行數(shù)據(jù)中訓(xùn)練出準確的步態(tài)計算模型，并對算法進行優(yōu)化，以提高步態(tài)估計的準確性。（3）GPS信號定位和處理找到可靠的GPS信號代表，設(shè)計和實現(xiàn)針對多路徑傳播和干擾等問題的GPS信號處理算法，以提高GPS的定位精度和可靠性。（4）系統(tǒng)實現(xiàn)和測試在Android平臺上