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基于惯性传感器和智能手机的室内定位与导航算法研究的开题报告
一、选题背景
近年来，城市化进程不断加快，人口集中度高，室内场所像商场、学校、医院等也越来越复杂。在这些场所内，人们往往会因为迷路、找不到目的地等问题而感到困扰。与此同时，智能手机、智能手表等移动设备越来越受到人们的青睐，最近的智能手机配备了各种传感器，比如加速度传感器、陀螺仪、磁力计等，这些传感器使手机具有更强的获取位置和方向信息的能力。因此通过智能手机与传感器将人们的位置信息捕捉下来，结合导航算法为他们提供定位与导航服务变得越来越实用和可行。
二、选题意义和目的
实现人的室内定位和导航在多种场合下十分必要，尤其在大型商场、展览馆、博物馆、医院、学校等密集的室内场所内，更需要实现高精度的定位和导航。本文主要是基于智能手机上的惯性传感器与步态分析算法来进行人体室内姿态估计、基站的精确定位算法，从而实现室内定位和导航功能。本研究所提供的算法将有助于在室内场所内提供更加准确、高速、实用的定位和导航服务。
三、研究内容和方法
本文重点研究室内定位和导航算法，算法主要基于惯性传感器的数据采集。首先采用了加速度传感器、陀螺仪和磁力计等惯性传感器来采集人的移动，经过数据处理，得到人的移动轨迹。然后，对于这些轨迹数据，进行倾斜角度和转弯方向的分析，利用这些数据分析人的移动方向。最后，将这些分析结果与基站的位置信息进行匹配，以确定人的准确位置，并进行导航。
四、预期结果与创新性
本研究的主要目的是基于惯性传感器和智能手机的室内定位与导航算法研究，获得高精度的定位和导航效果。预期的结果为，基于智能手机的惯性传感器，能够准确捕捉人体的姿态和当前位置，精确导航人员到达目的地。本研究所提供的算法具有高精度和实用性，能够真正地提高人的室内定位和导航服务的质量和效率。
五、研究计划
本研究的时间安排如下：
第一学期：
1.确定研究方案并撰写开题报告；
2.对基于惯性传感器的数据进行采集，并进行数据预处理和分析；
3.初步分析室内定位和导航算法的设计思路。
第二学期：
1.进一步优化算法的设计并进行算法实现；
2.进行算法的实验验证；
3.进行算法的评估和分析。
第三学期：
1.优化算法并进行算法完善；
2.进行算法实现，并对算法性能进行评估和分析；
3.撰写论文并提交。
六、参考文献
[1]MaChengsheng，YiFei，LvXin.SurveyofIndoorPositioningTechnologyBasedonSmartPhoneanditsApplication[J].JournalofNanjingUniversityofInformationScienceandTechnology(NaturalScienceEdition)，2014，6：95-99.
[2]ZhangLi.StudyontheAlgorithmofIndoorPositioningBasedonSmartphoneandWLAN[D].HuazhongUniversityofScienceandTechnology，2015.