随着智能手机内置传感器种类的丰富以及性能的提升,手机导航成为一个重要的新兴分支。手机导航能够随时随地为行人提供位置信息和运动信息,因此在抢险搜救、交通安全等民用领域具有广泛的应用前景。本文以低成本传感器为主要信息来源,进行室内外行人无缝导航定位系统的研究与实现工作。论文首先分析了行人导航定位系统的研究现状,并结合手机定位技术中的关键问题以及穿戴式定位设备的发展现状,根据研究需求和现有技术手段,提出了基于智能手机平台的穿戴式无缝导航定位系统的总体设计方案。针对手机中卫星信号容易受到环境干扰而影响导航定位性能的特点,将导航定位模式分为室内和室外两种情况,并设计了室内外导航定位技术的无缝切换融合策略。针对手机中低成本传感器零偏不稳定、误差容易发散的特点,论文首先提出了改进的PDR算法,该算法可以有效提高手机平端时的定位精度。并研究了基于穿戴式设备的定位方法,在手机任意放置的情况下利用穿戴式设备辅助进行高精度室内定位,提高系统的可用性和灵活性。其次,在室外定位模式下,论文将手机中的磁传感器、陀螺仪、加速度计与传统的手机卫星定位相结合,实现磁航向、惯导、卫星组合导航。多次实验表明,在PDR算法的基础上,引入标定后的磁航向以及卫星信息,可以进一步提高室外的定位精度。无缝定位即室内外定位模式的自动切换,是指通过识别行人所处环境,针对室内外环境的不同采用不同的定位模式,从而达到快速可靠连续定位的效果。论文将室内地图加入到导航电子地图中,实现室内外地理信息的无缝连接,并利用手机视觉传感器提出了一种获取初始位置和航向的门牌号识别算法;另外本文提出一种综合智能手机内部传感器信息的室内外环境识别算法,降低了环境因素对整体识别效果的影响,该技术能够为手机应用提供准确的室内外环境检测。最后,论文在ECLIPSE环境下用JAVA语言设计实现了无缝导航定位软件,利用百度地图软件开发包进行二次开发,实时解算并显示定位信息。经过多次测试,所设计的手机无缝导航定位系统实现了行人室内室外无盲区、高精度定位,能够为用户提供便捷的服务。