Оценка точности локального позиционирования мобильных устройств с помощью радиокарт и инерциальной навигационной системы
Аннотация
Предложен метод построения радиокарт уровней принимаемых сигналов Wi-Fi и сигналов инерциальной навигации от встроенных датчиков микроэлектромеханических устройств, на его основе выполнена экспериментальная оценка точности позиционирования мобильного устройства внутри помещения с использованием радиокарт уровней принимаемых уровней и встроенных систем инерциальной навигации. Эксперимент проводился в развернутой сети Wi-Fi СПбГУТ и показал возможность повышения точности позиционирования на 15 % при комплексировании сигналов Wi-Fi и инерциальной навигации по сравнению с известным методом радиокарты.
Об авторах
А. В. Киреев
Санкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций им. проф. М.А. Бонч-Бруевича
Россия
Россия
Г. А. Фокин
Санкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций им. проф. М.А. Бонч-Бруевича
Россия
Россия
Список литературы
1. Sivers M., Fokin G., Dmitriev P., Kireev A. Indoor Positioning in WiFi and NanoLOC Networks // Lecture Notes. Comp. Sciences. 2016. Vol. 9870. PP. 465–476.
2. Woodman O.J. An Introduction to Inertial Navigation. Rep. № UCAM-CL-TR-696. University of Cambridge. Computer Laboratory. 2007.
3. Jimenez A.R., Seco F., Prieto C., Guevara J. A Comparison of Pedestrian Dead-Reckoning Algorithms Using a Low-Cost MEMS IMU. Intelligent Signal Processing. IEEE. 2009. PP. 37–42.
4. Marquardt, D. An Algorithm for Least-Squares Estimation of Nonlinear Parameters // SIAM Journal Applied Math. 1963. Vol. 11. PP. 431–441.
5. InvenSense’s 6-axis Family of Motion Sensors. URL: https://www.invensense.com/products/motion-tracking/6-axis/
6. Matlab mobile. URL: https://www.mathworks.com/products/matlab-mobile.html
7. MATLAB Support Package for Apple iOS Sensors. URL: https://www.mathworks.com/videos/matlab-mobile-overview
8. Gonzalez R., Mahulea C., Kloetzer M. A Matlab-based Interactive Simulator for Teaching Mobile Robotics // Proc. IEEE Int. Conf. on Automation Science and Engineering. 2015. PP. 310–315.
9. Zhongyu G., et al. A Comparison of ZUPT Estimation Methods for Inertial Survey Systems // Journal of Chinese Inertial Technology. 1995. Vol. 2. PP. 24–29.
10. Liu Y., et al. Step Length Estimation Based on D-ZUPT for Pedestrian Dead-Reckoning System // Electronics Letters. 2016. Vol. 52. Iss. 11. PP. 923–924.
11. Julier S.J., Uhlmann J.K. A New Extension of the Kalman Filter to Nonlinear Systems // Proc. Int. Symp. Aerospace/Defense Sensing, Simul. and Controls. 1997. Vol. 3. Iss. PP. 182–193.
12. Grewal M.S. Kalman filtering. International Encyclopedia of Statistical Science. Springer, Berlin, Heidelberg. 2011. PP. 705–708.
13. Haykin S.S., et al. Kalman Filtering and Neural Networks. New York: Wiley, 2001. P. 304.
14. Ahmadi H., Bouallegue R. Exploiting Machine Learning Strategies and RSSI for Localization in Wireless Sensor Networks: A Survey // Proc. 13th International Wireless Communications and Mobile Computing Conference (IWCMC). 2017. PP. 1150–1154.
15. Sivers M., Fokin G., Dmitriev P., Kireev A. Wi-Fi Based Indoor Positioning System Using Inertial Measurements // Lecture Notes. Comp. Sciences. 2017. Vol. 10531. PP. 734–744.
16. Krakiwsky E.J., Harris C.B., Wong R.V.C. A Kalman Filter for Integrating Dead Reckoning, Map Matching and GPS Positioning // Proc. Position Location and Navigation Symposium. Record. Navigation into the 21st Century (PLANS'88). 1988. PP. 9–46.
17. Song Y., Grizzle J.W. The Extended Kalman Filter as a Local Asymptotic Observer for Nonlinear Discrete-Time Systems // Proc. American Control Conference. 1992. PP. 3365–3369.
18. Киреев А.В., Федоренко И.В., Фокин Г.А. Оценка точности позиционирования объекта с помощью границы Крамера-Рао // Труды учебных заведений связи. 2017. Т. 3. №. 2. С. 77–83.
Рецензия
Для цитирования:
Киреев А.В., Фокин Г.А. Оценка точности локального позиционирования мобильных устройств с помощью радиокарт и инерциальной навигационной системы. Труды учебных заведений связи. 2017;3(4):54-62.
For citation:
Kireev A.V., Fokin G.A. Accuracy Evaluation of Local Positioning by Radiomap Building and Inertial Navigation System. Proceedings of Telecommunication Universities. 2017;3(4):54-62. (In Russ.)
Просмотров:
498
Послать статью по эл. почте 