论文部分内容阅读
随着各类移动服务的应运而生,基于定位服务的应用领域也越来越广,对定位区域也由传统的室外转向复杂的室内环境。对于室内环境,建筑结构限制了传统定位导航技术的正常使用,一些新兴的定位算法和交互方式由此产生,并能由此产生巨大的直接和间接的经济利益。虚拟定位导航系统是一种全新的交互方式,传统的二维平面地图虽然可以进行位置和方向的辨识,但是没有将用户个人融入场景中。虚拟3D定位导航系统则在二维平面的基础上,模拟了真实世界,并利用其得天独厚的沉浸交互方式提高了用户对位置和环境的辨识度,能够为用户提供更好的交互体验。然而这类系统仅仅在一些交通路口中使用,几乎没有较为成熟的应用,并且又能保证良好的效果。室内智能系统也越来越多的通过这类平台来实现与用户的交互。本文设计并实现一种基于WIFI的虚拟定位导航系统,将移动定位与虚拟现实进行结合,能够实现多客户端的定位与数据同步,并针对实验数据和结果进行了详细的分析。基于WIFI的室内定位具有经济便捷,且能够保证一定的精度优势,因此也是目前研究的一个热点。针对室内定位精度和稳定性的问题,我们依据对传统匹配算法的分析和比较,设计了一种基于指纹匹配和模糊推理的室内定位算法,该定位算法融合了余弦相似度、皮尔逊相关系数和平均欧几里得距离,并通过模糊推理确定最终的指纹相似度,同时融入移动虚拟3D系统。首先,我们对定位区域进行指纹数据采集,以及数据预处理,去除相关干扰因素,构建接收信号强度指示(RSSI)的信号分布图,每个标记点与多个指纹数据相对应,可以提高定位的稳定性;其次,在实时定位过程中,移动端实时发送定位请求,并计算请求数据与指纹数据的相似度,同时引入模糊逻辑来计算相似度算法中的相应权值,在指纹数据提取过程中结合最近定位结果,降低候选指纹数据的规模,减少计算量;最后,通过对候选结果进行加权质心操作,以确定最终的定位结果,同步到虚拟场景中,实验结果显示,改进的匹配算法具有很好的特征性,比传统的相似度算法表现的更加稳定。系统运行表明,该虚拟定位导航系统提高了人与室内环境的交互智能化,同时也为以导航定位开发为基础的应用提供了无限的可能。