| 摘要 | 第3-5页 |
| ABSTRACT | 第5-7页 |
| 第一章 绪论 | 第11-29页 |
| 1.1 引言 | 第11-13页 |
| 1.2 课题的研究背景与现实意义 | 第13-14页 |
| 1.3 定位与跟踪技术的研究现状 | 第14-25页 |
| 1.3.1 人员行动辅助导航 | 第15-16页 |
| 1.3.2 全球导航卫星系统 GNSS | 第16-17页 |
| 1.3.3 无线电定位技术 | 第17-19页 |
| 1.3.4 人员位置推算 PDR | 第19-25页 |
| 1.4 论文创新点与结构安排 | 第25-29页 |
| 1.4.1 论文创新点 | 第25-26页 |
| 1.4.2 论文研究内容与结构安排 | 第26-29页 |
| 第二章 基于惯性传感的位置推算理论及技术 | 第29-49页 |
| 2.1 惯性导航基本原理及关键技术 | 第29-37页 |
| 2.1.1 惯性导航的基本原理 | 第30-32页 |
| 2.1.2 惯性导航常用坐标系及其转换关系 | 第32-35页 |
| 2.1.3 捷联惯性导航的理论计算方法 | 第35-37页 |
| 2.2 地磁理论及动态电子罗盘 | 第37-40页 |
| 2.2.1 地磁理论及地磁模型 | 第37-38页 |
| 2.2.2 动态电子罗盘 | 第38-40页 |
| 2.3 位置推算 DR 的原理与误差分析 | 第40-42页 |
| 2.3.1 DR 的基本原理 | 第40-41页 |
| 2.3.2 DR 误差分析 | 第41-42页 |
| 2.4 定位与跟踪系统的性能衡量与评估方法 | 第42-44页 |
| 2.4.1 平均均方根定位误差 | 第43页 |
| 2.4.2 误差累积分布函数 | 第43页 |
| 2.4.3 最大定位误差 | 第43-44页 |
| 2.4.4 圆误差概率 | 第44页 |
| 2.5 人员定位与跟踪系统的关键技术挑战 | 第44-47页 |
| 2.6 本章小结 | 第47-49页 |
| 第三章 基于惯性传感参量的人员行进动作识别方法 | 第49-81页 |
| 3.1 概述 | 第49-51页 |
| 3.2 基于可穿戴传感器的人员行进动作识别 | 第51-52页 |
| 3.3 人员行进动作特性分析 | 第52-56页 |
| 3.3.1 人的下肢组成结构 | 第53页 |
| 3.3.2 人员行进过程描述 | 第53-56页 |
| 3.4 步频检测及步态划分 | 第56-60页 |
| 3.4.1 基于加速度信号的步频检测及步态划分 | 第57-58页 |
| 3.4.2 基于 ZUPT 的步态划分 | 第58-59页 |
| 3.4.3 ZUPT 点选取方法 | 第59-60页 |
| 3.5 基于 SVM 理论的行进动作分类器 | 第60-62页 |
| 3.6 基于腰部惯性参量的行进动作识别 | 第62-73页 |
| 3.6.1 腰部运动特性分析 | 第62-68页 |
| 3.6.1.1 标准步行时腰部惯性参量分析 | 第63-65页 |
| 3.6.1.2 上下楼梯时腰部惯性参量分析 | 第65-68页 |
| 3.6.2 基于腰部惯性参量的步态划分 | 第68页 |
| 3.6.3 基于腰部惯性参量的步态识别及实验结果 | 第68-72页 |
| 3.6.3.1 腰部惯性数据采集方法 | 第68-69页 |
| 3.6.3.2 实验结果及分析 | 第69-72页 |
| 3.6.4 基于 Mahalanobis Distance 的步态识别 | 第72-73页 |
| 3.7 基于胫骨惯性参量的行进动作识别 | 第73-79页 |
| 3.7.1 胫骨运动特性分析 | 第73-75页 |
| 3.7.2 基于胫骨惯性参量的步态划分 | 第75-76页 |
| 3.7.3 基于胫骨惯性参量的步态识别及实验结果 | 第76-79页 |
| 3.8 本章小结 | 第79-81页 |
| 第四章 人员行进步长计算方法 | 第81-101页 |
| 4.1 前言 | 第81-83页 |
| 4.2 基于腰部运动模型的步长估计方法 | 第83-88页 |
| 4.2.1 腰部运动模型及步长估算原理 | 第83-86页 |
| 4.2.2 实验方法与结果分析 | 第86-88页 |
| 4.2.2.1 实验方法 | 第86页 |
| 4.2.2.2 实验结果及分析 | 第86-88页 |
| 4.3 基于胫骨捷联惯性导航原理的步长计算方法 | 第88-100页 |
| 4.3.1 捷联惯性导航原理在步长计算中的关键因素分析 | 第89-93页 |
| 4.3.1.1 初始导航参数的设定方法 | 第90-91页 |
| 4.3.1.2 初始方位角的影响 | 第91-93页 |
| 4.3.1.3 转换矩阵的迭代更新 | 第93页 |
| 4.3.2 基于胫骨捷联惯性导航的步长计算方法 | 第93-95页 |
| 4.3.2.1 初始方位角为参量的步长计算方法 | 第94-95页 |
| 4.3.2.2 初始方位角的解算 | 第95页 |
| 4.3.3 实验及结果分析 | 第95-100页 |
| 4.3.3.1 实验系统搭建 | 第95-96页 |
| 4.3.3.2 实验结果分析 | 第96-100页 |
| 4.4 本章小结 | 第100-101页 |
| 第五章 基于 PDR 的人员定位与跟踪系统分析与设计 | 第101-121页 |
| 5.1 人员定位与跟踪系统分析 | 第101-107页 |
| 5.1.1 人员定位与跟踪系统结构 | 第101-102页 |
| 5.1.2 数据采集及预处理 | 第102-104页 |
| 5.1.3 DR 参数计算及数据传输 | 第104-105页 |
| 5.1.4 基于地理位置属性的位置推算 | 第105-107页 |
| 5.2 基于自主设计惯性传感平台的人员定位与跟踪 | 第107-114页 |
| 5.2.1 自主设计的惯性传感单元硬件结构 | 第107-109页 |
| 5.2.2 数据采集及基于视频的步长标记 | 第109-111页 |
| 5.2.3 系统实验及结果分析 | 第111-114页 |
| 5.3 基于智能手机的人员定位与跟踪系统 | 第114-119页 |
| 5.3.1 基于智能手机的人员定位与跟踪系统结构 | 第114-115页 |
| 5.3.2 惯性数据采集 | 第115-117页 |
| 5.3.3 行进步长和方向的计算 | 第117页 |
| 5.3.4 系统实验及结果分析 | 第117-119页 |
| 5.4 本章小结 | 第119-121页 |
| 第六章 总结与展望 | 第121-123页 |
| 6.1 本文工作总结 | 第121-122页 |
| 6.2 课题展望 | 第122-123页 |
| 参考文献 | 第123-137页 |
| 发表论文和参加科研情况说明 | 第137-138页 |
| 致谢 | 第138页 |
