1、隨著數(shù)字化時代的來臨，面向個人的基于位置服務的需求正在不斷增加。如何提供可靠的個人定位服務成為近年來導航定位領域的研究熱點之一。本文針對室內(nèi)外個人導航技術進行了研究，從系統(tǒng)硬件、系統(tǒng)軟件、個人導航算法三個方面，設計并實現(xiàn)了應用于足部的個人導航系統(tǒng)。本文的主要研究內(nèi)容和成果如下:
　　本文參考了當前室內(nèi)外主流的個人導航方案，設計了以TMS320C6748為核心，以SD卡作為存儲方式，以Wi-Fi作為無線通信方式，包含九軸IMU、Wi

2、-Fi、GPS、氣壓計的個人導航系統(tǒng)，并給出了系統(tǒng)硬件設計框架。
　　本文設計了基于SYS/BIOS實時操作系統(tǒng)的多線程導航軟件，以提高CPU解算資源的利用率。根據(jù)導航系統(tǒng)的功能需求，對軟件系統(tǒng)進行了模塊劃分，并設計了各個模塊線程間的配合方式。通過Starterware軟件庫，SYS/BIOS組件和PDK驅動等工具，對軟件系統(tǒng)進行了具體設計。通過軟件功能驗證實驗說明了系統(tǒng)軟件滿足功能需求。對軟件進行了負載分析，當系統(tǒng)只運行驅動相關

3、的軟件時，系統(tǒng)負載低于3％。
　　針對室內(nèi)外的個人導航場景，根據(jù)行人行進過程的物理規(guī)律，本文對基于卡爾曼濾波的航位推算算法展開了研究。本文使用捷聯(lián)慣性導航算法更新了導航信息，并在步點時刻，使用卡爾曼濾波算法進行零速修正與姿態(tài)修正。通過橢球面擬合的方式標定了磁羅盤，修正了磁羅盤誤差，將磁羅盤數(shù)據(jù)轉換到單位球面上。設計了多條件步點檢測算法以進行準確的步點檢測。提出了通過協(xié)方差矩陣修正量測噪聲陣來改善修正效果的方法，解決了隨迭代次數(shù)增加

4、卡爾曼濾波修正效果不斷降低的問題。
　　本文對個人導航系統(tǒng)進行了系統(tǒng)實驗，分別從站立、踏步、正常行進、直線往返行進四個方面檢驗了導航系統(tǒng)的導航能力。實驗結果表明，導航解算結果能夠正確反映行人足部的姿態(tài)、速度、位置變化過程。導航算法的位置誤差與行走的距離和行走的步數(shù)呈正相關，位置誤差與行進距離的相對誤差約為5％。
　　本文設計的個人導航系統(tǒng)能夠獲取室內(nèi)外的導航信息，并實現(xiàn)了導航功能，提供了一種行人在室內(nèi)外環(huán)境可行的導航方案，具