地固坐标系下的XYZ与LLA定位：无缝室内外行人导航算法研究

本实验指导书主要探讨的是在地固坐标系下的XYZ坐标和LLA坐标在CC3200实验中的应用，以及它们在GPS和自包含传感器定位技术中的角色。首先，固定的地心地固坐标系ECEF（Earth Centered Earth Fixed）是一个重要的概念，其原点位于地球质心，Z轴指向地球自转轴，X轴沿赤道面指向春分点，Y轴则形成右手坐标系。这种坐标系相对于地球是静止的，便于在GPS定位中表达接收机的位置，比如GPS使用的WGS84地球物理模型就基于这个坐标系。 在GPS中，卫星信号会被从地球中心惯性坐标系（ECI）转换到ECEF坐标系，以便于接收机计算自身的XYZ坐标，也就是位置的三维坐标。XYZ坐标系统直观展示了卫星信号的精确位置，但实际应用中，为了更方便地表示地理信息，会进一步转换为纬度（Latitude）、经度（Longitude）和海拔（Altitude）组成的LLA坐标，这被称为大地坐标系统。 实验内容可能涉及室内定位算法，例如通过组合GPS和自包含传感器（如惯性测量单元IMU和无线通信模块）的PDR（Dead Reckoning，无源定位）算法，来实现行人室内外无缝定位。这种算法在信号衰减严重的城市峡谷和室内环境中尤为关键，因为它依赖于传感器数据的融合来弥补GPS信号的不足，提高定位的准确性和连续性。 研究者陈伟在中国科学技术大学的博士论文中，针对这些问题进行了深入研究，探讨了如何优化GPS和自包含传感器的配合，以适应不同环境下的定位需求。论文还强调了知识产权保护，包括对学位论文的授权使用声明，确保学术诚信。 本实验指导书的核心内容围绕着如何利用地固坐标系下的XYZ和LLA坐标来优化GPS定位，结合自包含传感器，提升室内定位的性能，尤其是在复杂的地理环境中。这对于理解现代移动设备定位技术，特别是在无线通信和嵌入式系统领域的应用具有重要意义。