根据《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006－2020）》、《国家"十一五"科学技术发展规划》以及《863计划"十一五"发展纲要》等国家级科技战略规划文件的部署，地球观测与导航技术领域被列为重点前沿探索课题。其中"高精度无缝导航定位技术"更是成为该领域中的重要子课题而受到广泛的关注。如今，用户不但需要在开阔环境下的位置信息，同时对室内环境定位信息的需求也与日俱增。诸如在写字楼、学校、医院、酒店、飞机场、火车站、仓库、地下停车场、监狱、军事训练基地等室内环境中，更是需要定位信息来实现对资源在可用空间内的高效管理。因此，如何满足日益增长的室内定位需求，已经成为当今对地球观测研究领域中的一个重要研究课题。随着社会信息化的发展，作为人们日常的主要活动场所，室内环境中的位置信息感知服务有着越来越强烈的需求，对室内定位技术的研究将极大地推动我国信息产业的发展和普及。 本成果具有较高探索性，其技术路线和关键技术具有较大的科学性、先进性和创新性。取得了以下创新性研究开发成果。提出了将模糊逻辑引入WLAN室内定位，建立了基于模糊神经网络的WLAN定位系统。模糊逻辑可以有效处理RSS信号具有较强的不确定性和非线性的问题，明显提高了定位精度，达到了2米以内68%定位精度指标。提出了支持向量机分类器与k均值聚类相结合的聚类分块算法。引入k均值聚类算法将Radio Map中的RSS信号自动聚类为多个定位子区域，同时结合SVM分类器，将用户空间分类至不同的子区域。k均值聚类算法去除了人为区域划分的随意性，使得同一聚类的RSS信号相似度尽可能大，不同聚类RSS信号相似度尽可能小。提出了基于辅助粒子滤波的WLAN跟踪定位算法。结合移动速度、历史位置等信息，粒子滤波可以改善跟踪定位性能。引入APF技术，从一个联合分布采样粒子，该分布考虑了最新的观测值，更符合建议分布的选取原则，很好的解决了上述问题，从而提高整个系统的跟踪精度。提出了适应环境变化的动态感知Radio Map建立方法。传统Radio Map建立方法当环境发生变化时，需要耗费大量的人力物力重新测量修正Radio Map。提出离线阶段建立少数校准点与参考点之间的映射关系，在线阶段利用校准点处的传感器，实时感知RSS样本，并通过已构建好的映射关系，实时感知修正Radio Map，避免了Radio Map的重建。提出了基于平均信号欧氏距离与标准方差之差最大化的AP位置快速部署算法。已有WLAN室内定位系统的AP部署，绝大多数在满足WLAN信号覆盖的前提下，依靠经验人为的确定AP的数目及其位置，而没有考虑AP部署对定位精度的影响。将所有网格的平均信号欧氏距离与标准方差之差最大化作为目标，确定AP部署的最优位置。该方案使得在一个新的WLAN室内定位环境中，不需要依靠人们的经验，由算法自适应确定AP的数目和最优化位置，即可得到相对更加适合定位的信号覆盖特性，有效地提高了定位精度。 经过多年的研究和努力，发表SCI/EI文章共计40余篇，专利近30项。在人才培养方面，先后为国家培养了博士研究生5名、硕士研究生12名。本成果累计获得国家奖学金多次，多名学生获得国家留学基金委奖学金赴国外交流访问。走向工作的研究生多数也已经成为高校、研究所和企业的骨干科研力量。在国际合作方面，鼓励课题组成员出国参加国际学术会议，邀请国外著名学者来校讲学。利用学校国际合作处提供对出席国际会议支持的有力条件，加强了学生出席国际学术会议的比重，对培养国际化人才起到了积极的推进作用。在参加的多次国内外合作交流中，课题组成员不仅展示了哈工大的实力和水平，更重要的是学到了先进的理论、技术和思维方法，拓展了课题组成员的视野，对科技创新具有重要的指导意义。

哈尔滨工业大学

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