高自主性室内定位系统研究及仿真

赵 宾（南京航空航天大学金城学院，南京 211156）

高自主性室内定位系统研究及仿真

赵 宾
（南京航空航天大学金城学院，南京 211156）

本文研究基于MEMS传感器的室内定位系统，实现一种完全自主无盲区，具有数据采集、数据处理以及显示终端的高自主性室内定位系统，本系统为基于微惯性传感器的室内定位提供了一种简单而有效的方法，并可进一步推广应用。

室内定位系统；自主性；MEMS

0　引言

在现实生活中，越来越多的场景需要使用到室内定位技术。市场上具有导航定位功能的产品主要依靠GPS系统，而GPS信号对环境较敏感，在室内环境中信号会被遮挡而严重影响定位结果。本文设计了一种基于微惯性传感器的定位导航系统来解决上述缺陷，具有重要的实际意义和实用价值。

1　定位原理及软件设计

本文采用C语言对捷联惯性导航算法进行仿真分析，其中姿态解算为四元素法。通过标准航迹解算得到加速度计和陀螺仪信息，传递给定位算法进行解算得到定位结果，并与标准航迹进行对比，验证算法的精度。经仿真，本定位算法在理论上具有足够的精度，可进一步与硬件平台进行联调。

图1　定位算法精度验证框图

2　硬件平台设计

本系统下位机传感器测量模块为MPU-6050 MEMS传感器，是由三轴MEMS加速度计与三轴MEMS陀螺仪构成的微惯性测量单元，实时测量得到传感器信息，包括加速度和角速度信息。传感器数据由串口从下位机向上位机发送，上下位机之间直接通过电缆进行连接。通过对MEMS芯片的调试与实验，对整个硬件框架进行修改与完善，搭建完成了一个完整的硬件平台；在此基础上，编写串口和数据处理程序，对数据的接收和处理进行调试，完成数据的接收和处理。

3　系统软硬件联调

图2　室内定位系统联调结果

在上述算法验证和硬件搭建的基础上，进行系统的联调，将硬件平台采集到的IMU数据传送到定位软件中进行解算得到定位结果，并基于MFC实现定位结果的可视化显示，进行数据和图像实时的显示。原始传感器数据和定位数据同时以文件的形式存储在计算机中，方便用户后期分析使用。

4　小结

本文调试完成室内定位系统的软硬件设备，满足实时性要求，并实现定位系统友好的人机交互界面，定位数据和信息的图形显示，可进一步推广应用。

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10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.18.202

赵宾（1985-），女，江苏徐州人，硕士，讲师，主要从事民航电子电气方面的研究。