| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 1 绪论 | 第10-22页 |
| 1.1 多传感信息融合技术概述 | 第10-13页 |
| 1.1.1 国内外多传感数据融合技术的发展历史和现状 | 第10-11页 |
| 1.1.2 多传感信息融合算法在机器人领域应用现状 | 第11-13页 |
| 1.2 智能移动机器人发展历史及现状 | 第13-17页 |
| 1.3 室内位姿监测技术国内外发展现状 | 第17-20页 |
| 1.3.1 微惯性姿态系统发展现状 | 第17-18页 |
| 1.3.2 RFID室内定位技术发展现状 | 第18-19页 |
| 1.3.3 组合导航系统多传感器数据融合研究现状 | 第19-20页 |
| 1.4 课题来源及主要研究内容 | 第20-22页 |
| 2 微惯性捷联惯导系统 | 第22-35页 |
| 2.1 坐标系定义及其转换 | 第22-24页 |
| 2.1.1 惯性坐标系(i系OXtYtZt) | 第22-23页 |
| 2.1.2 地球坐标系(e系OXeYeZe) | 第23页 |
| 2.1.3 导航坐标系(n系OXnYnZn) | 第23-24页 |
| 2.1.4 载体坐标系(b系OXbYbZb) | 第24页 |
| 2.2 姿态角定义 | 第24-25页 |
| 2.3 姿态传感器模块的工作原理和性能指标 | 第25-30页 |
| 2.3.1 三轴电子罗盘LSM303DLH | 第25-29页 |
| 2.3.2 L3G4200D陀螺仪 | 第29-30页 |
| 2.4 微惯性姿态系统工作原理 | 第30-31页 |
| 2.5 捷联姿态表达式及坐标变换 | 第31-34页 |
| 2.5.1 方向余弦矩阵和欧拉角 | 第31-32页 |
| 2.5.2 欧拉角法 | 第32-33页 |
| 2.5.3 四元数算法 | 第33-34页 |
| 2.6 本章小结 | 第34-35页 |
| 3 多传感器信息融合卡尔曼滤波算法 | 第35-48页 |
| 3.1 卡尔曼滤波算法 | 第35-36页 |
| 3.2 离散型EKF方程 | 第36-37页 |
| 3.3 姿态角估计 | 第37-40页 |
| 3.3.1 陀螺仪姿态估计算法 | 第37-39页 |
| 3.3.2 加速度和磁力计传感器姿态估计算法 | 第39-40页 |
| 3.4 多传感信息融合卡尔曼滤波算法 | 第40-41页 |
| 3.5 滤波解算步骤 | 第41-43页 |
| 3.6 算法仿真分析 | 第43-47页 |
| 3.6.1 原始数据的滤波算法 | 第43-44页 |
| 3.6.2 不同融合算法比较 | 第44-46页 |
| 3.6.3 不同融合算法误差分析 | 第46-47页 |
| 3.7 本章小结 | 第47-48页 |
| 4 基于RFID指纹的粒子滤波定位 | 第48-66页 |
| 4.1 RFID技术简介 | 第48-50页 |
| 4.1.1 RFID技术原理 | 第48-49页 |
| 4.1.2 RFID指纹描述 | 第49-50页 |
| 4.2 粒子滤波理论 | 第50-54页 |
| 4.2.1 递推贝叶斯滤波 | 第50-52页 |
| 4.2.2 粒子滤波和重采样算法 | 第52-54页 |
| 4.3 RFID指纹定位粒子滤波算法描述 | 第54-62页 |
| 4.3.1 指纹采集训练阶段 | 第55-56页 |
| 4.3.2 导航定位阶段 | 第56-58页 |
| 4.3.3 建立观测模型 | 第58-59页 |
| 4.3.4 相似性度量算法 | 第59-62页 |
| 4.4 算法仿真验证 | 第62-65页 |
| 4.4.1 不同相似度量算法误差分析 | 第63-65页 |
| 4.5 本章小结 | 第65-66页 |
| 5 机器人信息融合的位姿监测 | 第66-75页 |
| 5.1 总体实现方案 | 第66-67页 |
| 5.2 基于RFID的位置监测 | 第67-69页 |
| 5.2.1 硬件平台与实验环境 | 第67-69页 |
| 5.3 基于惯性导航的姿态监测 | 第69-71页 |
| 5.3.1 硬件平台与实验环境 | 第69-71页 |
| 5.4 系统软件实现 | 第71-73页 |
| 5.4.1 软件平台总体构架 | 第71-72页 |
| 5.4.2 软件平台的设计与实现 | 第72-73页 |
| 5.5 机器人位姿监测 | 第73-74页 |
| 5.6 本章小结 | 第74-75页 |
| 6 性能测试与结果分析 | 第75-83页 |
| 6.1 RFID室内定位实验与结果分析 | 第75-79页 |
| 6.1.1 指纹定位采样粒子数及邻近K值的影响 | 第75-76页 |
| 6.1.2 权值w的影响 | 第76-77页 |
| 6.1.3 抗干扰分析 | 第77-79页 |
| 6.2 微惯性定姿实验与结果分析 | 第79-81页 |
| 6.2.1 误差分析 | 第79-80页 |
| 6.2.2 抗干扰分析 | 第80-81页 |
| 6.3 实验结果 | 第81-82页 |
| 6.4 本章小结 | 第82-83页 |
| 结论 | 第83-85页 |
| 致谢 | 第85-86页 |
| 参考文献 | 第86-91页 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文及研究成果 | 第91页 |