基于SLAM的室内移动测量系统及其应用

正据统计,人类大约80%以上的行为活动发生在室内,室内定位技术的发展促使了室内位置服务的需求。其中,室内地图是室内位置服务的重要基础,各类室内位置服务也加大了对室内三维空间信息采集的需求,在精准营销、餐饮服务、室内引导、智能制造、物流跟踪等领域拥有巨大市场前景。区别于室外开阔的场景,人们要在无GPS信号的情况下获取室内空间高精度、多细节的三维信息非     

室内定位技术

正当前互联网+位置服务的社会需求日益广泛,以我国北斗、美国GPS、俄罗斯GLONASS和欧洲Galileo为代表的四大卫星导航定位系统已普遍应用于室外导航定位。为满足智慧城市建设、公共安全和移动服务,以位置感知为目标的室内定位技术研究成为泛在测绘、导航与位置服务领域的研究热点,将逐步发展成为大数据时代重要的智能服务。     

基于B/S的室内地图信息系统研发

随着定位、导航和可视化技术的发展,位置服务已深入人们的生活,定位导航技术逐步由室外转向室内。目前,室外定位导航技术的发展已相当成熟,但是由于建筑数据量巨大、内部结构复杂,以及GPS定位在室内的局限性,影响了室内定位服务的发展。建筑场所的复杂化催生了人们对室内地图的需求,促进了室内地图服务技术的发展。当前的室内地图系统多数基于传统的关系型数据库,具有潜在的运行不稳定、数据量小、数据更新和优化困难等问题,急需一个高效的数据库来存储这种海量、多样性的室内地图数据。本文基于MongoDB数据存储方案,设计实现了基于B/S的室内地图服务系统。系统实现了MongoDB数据库结构设计以及相关地图操作,包括地理空间数据的入库与展示、数据查询、用户管理等功能。同时,系统基于Cesium加载并显示三维数据模型,基于MongoDB的图形绘制功能进行室内地图的展示,并实现三维大场景到室内地图的切换功能。     

信息动态

据统计,人类大约80％以上的行为活动发生在室内,室内定位技术的发展促使了室内位置服务的需求.其中,室内地图是室内位置服务的重要基础,各类室内位置服务也加大了对室内三维空间信息采集的需求,在精准营销、餐饮服务、室内引导、智能制造、物流跟踪等领域拥有巨大市场前景.     

室内地图研究初探

室内定位技术、导航技术和可视化技术的发展与应用,使室内导航成为可能,并且越来越精确。位置服务的领域也从传统的室外空间拓展到了室内空间,其中,室内地图是室内位置服务的重要基础。本文在分析总结目前室内地图产品及其研究现状的基础上,提出室内空间用户认知规律研究、室内地图表示方法研究、室内地图标准化研究是今后室内地图设计研究的重点问题。     

室内位置服务智慧化应用研究

针对人们室内活动增多对室内位置智能化服务需求迫切的问题,该文简要阐述了主要的室内定位技术,搭建了室内位置服务云平台,并研发了终端大众位置服务软件.在云计算平台和Android平台分别提供了地图浏览与查询、定位导航、信息交互、用户管理等服务.通过蓝牙校正行人航迹推算的混合室内定位,开展了位置联动、位置感知、位置搜索等智能化位置应用研究.提供了位置信息智慧化服务模式,支撑了大众位置服务中所需的找到走失的人、找回车位、寻找和访问店铺等工作,将为推进室内定位技术应用、扩宽智慧化位置服务领域形成有益参考.     

室内三维定位分类、方法、技术综述

室内三维技术是辅助室内人员快速定位导航、商业人员对室内业务统计分析决策、应急救援力量快速实施救援的重要手段.近年来,室外定位、导航、路径规划、可视化分析等技术已发展成熟,而室内位置服务需求(定位、导航、路径规划)正处于初始发展阶段.为快速推进室内三维技术发展,本文对目前市面上应用集中的几种室内三维定位技术方法进行了归纳和探讨,介绍了从不同角度对室内三维定位进行分类,各定位技术的原理和方法,以及基于室内三维原理与方法衍生出的主流室内定位技术,对比分析各定位技术的优缺点及在室内三维中的应用,总结了目前室内三维定位技术存在的问题与未来的研究方向.     

自动推算室内接入点坐标算法

随着基于位置服务的应用与发展,室外和室内定位技术都得到了飞速发展。特别是在WiFi定位技术的不断完善下,室内定位技术有了广泛的应用,但是,WiFi定位技术的两种定位方式均需预先知道室内网络接入点的精确坐标,这一要求无法满足一些紧急情况下的定位需求。因此,本文提出了一种基于M估计的自动推算室内接入点坐标算法。该算法借助在室内外交界处同时获取卫星定位信息和WiFi信号的RSSI信息,巧用分段RSSI测距算法提高长距离RSSI测距精度,结合残差绝对和最小的M估计改进距离交会定位算法,最终推算出室内接入点的三维坐标,实现自动化推算过程。试验结果表明：该方法的定位精度比常规距离交会最小二乘算法提高了50%,能够快速实时较精确地推算室内接入点的坐标,进一步完善了WiFi定位技术。     

手机视觉与惯性融合的松耦合滤波算法

在智能手机和互联网的普及状态下,对高精度定位技术的需求也更加显著,精确定位服务已渗透到各个领域,如物联网、无人驾驶、机器快递员、应急救援等。在室外环境下,这些服务大多由全球卫星导航系统提供;然而,在深山丛林、矿井隧道、地下室等室内环境下,由于信号衰减及多径效应的影响,GPS无法正常工作。本文针对一些特殊的室内场景,研究了基于松耦合滤波的视觉惯性融合导航方法,设计了一个面向智能手机平台的室内行人定位系统。该方法视觉前端采用了快速、稳健的稀疏直接法,后端采用了扩展卡尔曼滤波器来融合惯性信息,能够有效融合视觉和惯性信息,达到恢复单目视觉尺度、提高稳健性的效果,实现了高精度的室内行人定位。     

室内地图表示方法研究与实践

随着智能技术和室内定位技术的发展,位置服务已从室外拓展到室内,室内地图已成为室内位置服务的重要支撑工具。因此,室内地图采用何种表示方法,才能很好地引导人们快速进行室内导航和应用,是室内地图设计与制作中的热点和难点问题。此处在分析室内空间认知特点的基础上,重点研究了室内多楼层、单楼层、室内外切换条件下,室内地图表示方法的特点,并以北京首都国际机场作为示例,制作了室内地图样图,验证了表示方法的合理性。为今后设计制作科学实用的室内地图,提供重要的方法参考。     

特大型城市室内定位信息系统及应用

导航与位置服务应用正在成为国家中长期发展重点关注及建设的产业。针对特大型城市室内高精度定位的迫切需求,围绕室内高精度定位技术及在特大型城市应用,讨论了室内无线保真、蓝牙等定位关键技术,研发了城市室内定位数据云计算解算中心,构建了特大城市室内外定位服务能力开放及运营支撑平台系统。     

一种CORS的高精度位置服务云平台建设方法

针对CORS系统服务能力无法满足行业及大众应用领域快速增长的高精度位置服务需求的问题,该文提出了一种基于CORS的高精度位置服务云平台建设方法,通过将数据解算服务器与业务处理服务器进行分离,采用虚拟网格用户形式生成用于高精度定位的改正数或虚拟观测值产品,有效解决了高并发服务请求以及涉密数据安全性问题,在服务高精度测量用户的同时,提供面向开发者的各级精度位置服务接口,满足海量级、多场景、易接入的大众应用领域高精度位置服务需求。详细介绍了云平台构架设计、关键技术及具体实施方案,依托本文研究成果,湖南省已成功建设了基于HNCORS的面向大众应用领域的高精度位置服务云平台——问北位置,以期为各省级CORS高精度位置服务云平台的建设提供参考。     

室内位置云平台关键技术研究

针对室内定位普遍存在的连续性和可用性问题,该文研究搭建了位置服务私有云,实现了室内混合云定位关键技术。利用硬件资源虚拟化,实现了动态部署、弹性计算、按需调配的云计算服务。提出了信标节点校正和自主轨迹推算的混合云定位技术,改进了室内定位的连续性和可用性,定位精度达到了约2m。利用微服务管理调度技术及其云推送服务组件,解决了大规模用户在线服务和数据通信瓶颈。开发了大众位置服务云端软件和终端APP,集成了室内地图、混合云定位服务,实现了室内位置云服务。     

智能手机Wi-Fi往返时间测距室内定位方法

针对室内活动场景下,额外布设定位基站成本较高,应用范围有限,基于手机的室内高精度位置服务需求难以满足的问题。考虑到Wi-Fi在全球网络中的广泛部署及智能手机内置多种运动传感器,本文实现了基于Wi-Fi RTT测距信息和手机内置多传感器的实时室内定位方法,并在室内进行静态和动态定位实验。实验结果表明：该算法无论是定位精度还是定位准度都优于仅依赖于Wi-Fi RTT测距信息的Wi-Fi RTT LS算法和Wi-Fi RTT UKF算法,平均定位误差为1.16 m,最大定位误差为2.14 m。     

基于Android的室内外无缝导航系统在大型商场中的应用

随着社会的进步,人们对于位置信息服务的需求越发强烈,普通的室外定位导航已经不能满足人们的出行需求,迫切需要一种安全可靠的室内外导航服务,特别是在大型的超市、商场、停车场、机场等公共场所,将室外和室内定位导航技术相结合,可以更好地为人们提供位置和导航服务,提高人们的出行效率.本文基于An-droid平台,以采集的实验区室内数据建库,利用高德地图SDK设计并实现了室内外定位导航应用,该应用实现了地图浏览、室内定位、室外定位、室内查询、室外查询、室内路径规划、室外路径规划、室内外路径规划等多种功能,方便了人们出行.     

智能位置服务工作机理及发展趋势研究

人工智能、大数据挖掘、云计算等技术拓展了位置服务的服务方式和应用领域,并将服务的层次升华至智能化水平。首先,本文阐述了智能位置服务的研究现状,对比一般位置服务,梳理了智能位置服务的内涵与特点;其次,研究了智能位置服务的工作机理,建立基于定位技术、地理信息系统、位置模型构建与管理、活动任务建模、物联网技术、大数据挖掘、机器学习和增强现实8种关键技术的体系结构、运行模式和服务方式;最后,探讨了智能位置服务的发展瓶颈与未来趋势,为进一步智能位置服务的关键技术攻关提供参考和借鉴。     

基于移动端的室内导航APP设计研究与实现

随着位置服务应用的深入和人们活动需求的拓展,对室内定位与导航服务的需求越来越迫切。本文通过对室内地图、导航数据和室内导航实现流程的研究,提出了室内导航数据模型与制作流程,并开展了室内导航APP的设计研发,在移动端实现了基于室内地图的基本地图操作、地图展示、路径规划导航和查询定位等基本功能。     

基于智能手机的室内定位技术的发展现状和挑战

室内定位是未来人工智能的核心技术之一,对即将到来的人工智能时代起着举足轻重的作用。开发有效的室内定位新技术是工业界和学术界的研究热点,如谷歌研发的室内视觉定位服务技术、苹果致力推动的基于低功耗蓝牙的iBeacon室内定位技术以及百度携手芬兰IndoorAtlas公司推出的基于磁场匹配的室内定位方案等。然而,受室内复杂环境以及空间布局、拓扑易变等影响,实现准确、可靠、实时的室内定位,满足各类定位需求仍有很大的挑战性。目前,随着智能手机的普及和微机电系统技术的发展,智能手机内置多种传感器和支持丰富的射频信号,可提供不同的定位源。本文从智能手机的内置传感器和射频信号两个方面,综述了现有基于智能手机的室内定位技术,指出各种定位技术的优缺点和应用场景,分析室内定位的发展现状和存在难点,对室内定位技术未来的发展方向进行了展望。     

基于位置服务的应用技术和发展趋势

基于位置服务是地理信息应用与服务领域快速发展的重要技术。针对基于位置服务技术日益广泛的应用和未来发展的前景,该文介绍了基于位置服务的概念、体系结构和服务模式。详细剖析了实现基于位置服务的关键技术(包括移动定位技术和地理空间信息技术)及当前进展;分析了其在实际应用中存在的问题,包括定位精度无法保证,动态位置信息的采集工作量大且信息整合参差不齐,地图数据的快速浏览对移动终端的处理能力和存储能力要求较高,及用户个性化的隐私需求无法满足等,并指出了其研究热点和未来的发展趋势。     

室内位置地图数据模型构建与应用

室内位置地图是实现位置服务的基础,不仅包含室内空间对象的几何信息,而且还包含对象之间的位置关联关系和语义特征。现有的地图数据模型缺少从位置服务的角度对室内空间的全面分析和描述,难以满足多样化的应用需求。采用面向对象方法构建了室内位置地图概念模型和逻辑模型,实现室内空间几何形态、位置关系和语义特征的统一描述,并通过位置和语义关联提供精准化、适人化的信息服务。结合商场室内个性化推荐与路径导航等位置服务实验,初步验证数据模型的有效性。