● 摘要
目前，行人实时自主导航定位逐渐成为人民日常生活必不可少的一部分内容，并且具备高集成度和便携性的行人导航定位系统也是研究热点之一。基于目前主流研究趋势，本文首先提出基于安卓平台搭建行人导航定位系统的设计理念，开发基于安卓平台的行人导航系统信息采集软件，实现安卓平台内置传感器和通信协议芯片输出数据的采集和保存。其次，本文充分挖掘安卓平台内置多类型传感器的优势，利用MEMS惯性组件和电子罗盘设计了基于内置传感器的行人导航定位方法，实验结果说明基于内置传感器的惯性导航技术定位误差会随时间迅速发散，航迹推算技术平均定位精度可以达到2~4m，定位误差不超过行走总距离的5%。再次，本文利用手机内置无线局域网接收组件设计了基于无线局域网的位置指纹识别定位技术方案，并确定了合适的定位算法，实验结果说明基于无线局域网的位置指纹平均定位精度可以达到2~4m，在此基础上，本文进一步研究了WLAN信号传输的定向性，提出了改进型定位算法，改善了定位精度；说明了接入点的数目以及空间网格的划分方式对定位精度的影响；阐述了接收信号强度与位置的映射关系；验证了不同接入点之间信号强度相关性。最后，针对内置传感器和WLAN接收芯片的不同特点，本文提出了基于粒子滤波的组合定位技术方案，建立了合理的系统状态模型和观测模型，应用基本粒子滤波算法实现组合定位，组合定位技术的定位误差80%的概率低于1.5m，最大定位误差不超过2m，显著提高了定位精度，并且显著改善了行人航迹推算技术和无线局域网定位技术中出现的各种问题。
总之，本文紧紧围绕安卓平台的硬件基础和软件架构，深入挖掘基于安卓平台的内置通信芯片和物理量传感器的行人导航定位技术，通过严谨的理论分析确定了合适的定位方案，设计完善的实验方案验证定位技术方案的可行性和定位指标，取得了良好的实验效果。