ECI与ECEF坐标系详解：无缝定位算法关键技术

本实验指导书主要探讨了【常用导航坐标系-cc3200实验】，针对的是在室内定位和行人导航技术的研究背景。坐标系的选择在定位算法中至关重要，因为它们用于表达移动设备（如cc3200）以及行人相对于地球和周围环境的位置信息。实验涉及的四个常用坐标系包括： 1. 地心惯性坐标系 (ECI): 这是一种惯性坐标系统，其原点位于地球质心，适用于描述地球静止或匀速运动的参考框架。在导航中，地心惯性坐标系对于理解和处理卫星信号尤为重要，如GPS定位。 2. 地心地球固定坐标系 (ECEF): 该坐标系的原点也是地球中心，但轴线固定在地球表面上，常用于地面定位和地图投影，尤其适合地球表面的静态地理信息。 3. 地理坐标系：这是基于地球表面经纬度的坐标系统，直观反映地理位置，是人们最常使用的日常坐标系统。 4. 载体坐标系 (BF): 这是以移动设备或行人的身体为参照的坐标系，便于实时追踪其运动状态，如在室内PDR (Inertial Positioning and Ranging) 算法中，惯性传感器如加速度计和陀螺仪数据就是在此坐标系下处理的。 实验中，中国科学技术大学的陈伟博士研究了一种结合GPS和自包含传感器（如加速度计和磁力计）的行人室内外无缝定位算法。GPS在户外定位中表现优秀，但在城市峡谷和室内环境中受遮挡，信号衰减可能导致定位精度下降。因此，研究者需要考虑如何利用自包含传感器的数据（如通过PDR算法），与GPS数据相结合，提高定位的准确性和连续性，满足LBS服务对高精度和可靠性的需求。 此外，作者还强调了论文版权声明的重要性，确保所提交的学位论文是作者独立完成的，并且没有侵犯他人的研究成果。在使用学位论文时，作者同意中国科学技术大学根据相关规定对论文进行复制和存档，以供学术检索和交流。 本实验不仅涵盖了理论知识，还可能涉及实际硬件操作和软件开发，旨在帮助学习者理解并应用这些坐标系来优化室内定位系统的设计与实现。通过cc3200平台进行的实验，学生将有机会实践导航坐标系在实际工程中的应用，提升对定位技术的理解和技能。