Lokalizace osob založená na využití bezdrátových sítí a inerciálních senzorů

Abstract

Tato práce se zaměřuje na vývoj navigačního algoritmu pro systémy vhodné k lokalizaci osob v budovách a městských prostorech. Vzhledem k požadovaným nízkým nákladům na výsledný navigační systém byla uvažována integrace levných inerciálních senzorů a určování vzdálenosti na základě měření v bezdrátových sítích. Dále bylo předpokládáno, že bezdrátová síť bude určena k jiným účelům (např: měření a regulace), než lokalizace, proto bylo použito měření síly bezdrátového signálu. Kvůli snížení značné nepřesnosti této metody, byla navrhnuta technika mapování ztrát v bezdrátovém kanálu. Nejprve jsou shrnuty různé modely senzorů a prostředí a ty nejvhodnější jsou poté vybrány. Jejich efektivní a nové využití v navigační úloze a vhodná fůze všech dostupných informací jsou hlavní cíle této práce.

This thesis deals with navigation system based on wireless networks and inertial sensors. The work aims at a development of positioning algorithm suitable for low-cost indoor or urban pedestrian navigation application. The sensor fusion was applied to increase the localization accuracy. Due to required low application cost only low grade inertial sensors and wireless network based ranging were taken into account. The wireless network was assumed to be preinstalled due to other required functionality (for example: building control) therefore only received signal strength (RSS) range measurement technique was considered. Wireless channel loss mapping method was proposed to overcome the natural uncertainties and restrictions in the RSS range measurements. The available sensor and environment models are summarized first and the most appropriate ones are selected secondly. Their effective and novel application in the navigation task, and favorable fusion (Particle filtering) of all available information are the main objectives of this thesis.