自古司南辨向,至今卫星定位,人类对于位置信息的追寻从未停止。从一根简单的磁针,到制造精密的接收机,定位技术越来越先进,定位精度越来越高。比如,目前室外环境下GPS等卫星定位系统已完全成熟,体积袖珍的GPS芯片被嵌入手机等移动载体中满足用户日常定位需求。对于卫星信号无法到达的室内环境,也已经通过WiFi、蓝牙、射频识别等通信技术实现比较精确的定位完成了导航定位的“最后一公里”。但是,室内外不同定位方式的相互衔接和切换技术,以及常用的室内定位技术实现需要在前期进行设备布设和建立数据建库等方面的问题,不能满足当前室内外无缝定位智能化发展要求。因此,本文以智能手机作为载体,致力于智能化的无缝定位技术研究,提出了GPS/DR/WiFi相互融合进行室内外无缝定位,该方法在室内与室外交界处根据信号类型自动切换定位方法,还可以自动推算室内WiFi接入点坐标,从而实现智能化室内外无缝定位。论文的具体研究内容如下:(1)分析了GPS技术、WiFi定位技术、DR技术以及常用室内外无缝定位技术的研究现状与优缺点。根据GPS技术与DR技术优缺点互补的特性,采用扩展卡尔曼滤波算法融合二者,提高室外定位精度,加强卫星信号受遮挡时定位的可用性和灵活性。该算法中,先利用航位推算的加速度数据经过平均值交叉检测法得到步频信息,由线性步长估计模型确定步长,陀螺仪数据获得航向角变化值,在定位初始阶段利用地磁数据得到初始航向角。步长与航向角变化值对GPS数据频率进行时间配准后,通过扩展卡尔曼滤波算法与GPS数据融合。实验证明,GPS/DR的组合定位可抑制DR长时间下误差发散,提高室外环境下导航定位精度。(2)提出了基于残差绝对和最小(M估计)的自动推算室内网络接入点坐标算法,利用室内外交界处坐标信息以及与接入点的RSSI数据,反算室内接入点的坐标,减少室内定位前期准备工作。实验证明,经该算法推算得到坐标数据平面精度能满足消费级室内定位需求。利用推算的室内接入点坐标,在室内环境下采用DR为主WiFi为辅的定位模式,实现DR/WiFi室内组合导航定位。(3)为获取智能手机中GPS模块、传感器模块、WiFi模块的原始数据,在Eclipse开发环境下用Java语言编写了Collector软件,实现了原始数据自动获取与储存。(4)制定了基于GPS/DR/WiFi的室内外无缝定位的技术方案,确定不同定位技术切换策略,根据Collector软件获取的原始数据,实现了室内外无缝导航定位。经实验证明,该方案在不需要测量室内接入点坐标的条件下,实现了室外环境到室内环境下定位的无缝衔接,并且精度满足普通基本需求,为无缝导航定位技术的智能化发展提供了理论和实践依据。