本機或在線數據庫:用于把增強的虛擬目標信息疊加到真實世界視頻上。當目標與當前方位吻合時，系統(tǒng)將能從本機數據庫或在線數據庫檢索目標的信息。然后用戶可以點擊觸摸屏上的超級鏈接或圖標，接收更加詳細的方位信息。

內置數字地圖的液晶觸摸屏:提供高分辨率的用戶界面，顯示含有虛擬目標信息的真實世界的視頻。有了數字地圖，用戶可以知道當前位置所在街道名稱，無需配戴任何特殊的3D眼鏡。

MEMS傳感器(加速度計、磁力計、陀螺儀和壓力傳感器):這些傳感器是自導式組件，隨時隨地工作。因為低成本、小尺寸、輕量、低功耗、高性能，它們成為行人航位推算應用的首選半導體產品。這些傳感器與GPS接收器集成在一起可以在室內外獲得方位信息。下面的內容將探討這些傳感器在提高室內導航精度中所扮演的重要角色。

隨時隨地獲取精確且可靠的方位信息，使虛擬目標與真實世界的環(huán)境保持一致，是移動增強實境應用面臨的主要挑戰(zhàn)。

2. 室內方位檢測

盡管智能手機內置一個GPS接收器，在戶外的定位功能非常不錯，在數字地圖上顯示航向，但是，某些GPS接收機在室內或高樓林立的城區(qū)無法接收衛(wèi)星定位信號。即便在戶外，當汽車或行人靜止時，GPS也無法提供精確的方位或航向信息。GPS無法區(qū)分微小的高度變化。此外，GPS僅憑一個天線無法為手機或汽車用戶提供姿態(tài)信息，例如，俯仰/滾轉/航向信息。

差分全球定位系統(tǒng) (DGPS)能夠取得幾厘米的定位精度；但是需要另一個GPS接收器做基站，使用某一種距離粗捕獲碼向移動GPS接收器發(fā)射參考位置信息。輔助全球定位系統(tǒng) (A-GPS)在某種程度上有助于GPS獲得室內定位信息，但是，無法在可以接受的間隔內提供精確的定位信息。當手機用戶靜止時，至少需要三個GPS天線才可能讓GPS檢測到用戶的姿態(tài)信息。不過，目前在一個智能手機上安裝多個GPS天線還是行不通的。

因此，僅有GPS的智能手機不能為手機用戶提供精確的方位和姿態(tài)信息。自導式MEMS傳感器是協(xié)助GPS實現(xiàn)一體化導航系統(tǒng)、提供室內外LBS定位服務的理想選擇。

當天線沒有被遮擋時，現(xiàn)代的GPS接收器的絕對定位精度是3米到20米，這個參數不會在一段時期后發(fā)生漂移。基于MEMS傳感器的捷聯(lián)式慣性導航系統(tǒng)(SINS) 可在很短的時間內提供精確的定位信息，但是，根據運動傳感器的性能，這種導航系統(tǒng)在使用一段時間后很快就會發(fā)生精度漂移現(xiàn)象。行人航位推算系統(tǒng)（PDR）是一個根據步長和方位計算從室內已知初始位置開始的行走距離的相對導航系統(tǒng)，雖然定位精度不會隨時間推移而發(fā)生漂移，但是需要在受磁力干擾的環(huán)境內保持航向精度，此外，GPS需要對步長進行校準，才能達到可以接受的定位精度。

按照捷聯(lián)式慣性導航系統(tǒng)(SINS)理論，根據內在的偏差漂移和比例因數，慣性傳感器(3軸加速度計和3軸陀螺儀)可分為三大類：導航級、戰(zhàn)術級和商用級。通過下面的兩個方程式[1]，可以計算出獨立的加速度計和陀螺儀的水平位置誤差。

加速度計的位置誤差:
(1)
其中:
ACC_bias … 加速度計長期偏差穩(wěn)定性，單位：mg；g = 9.81m/s2
T … 雙重積分周期，單位：秒
PE_ACC … ACC_bias造成的位置誤差；單位：米。

陀螺儀的位置誤差:
(2)
其中:
g … 地球重力，9.81m/s2
GYRO_bias … 陀螺儀長期偏差穩(wěn)定性，單位：rad/s
T … 雙重積分周期，單位：秒
PE_ACC … GYRO_bias造成的位置誤差；單位：米。

以上兩個方程式可用于計算典型慣性傳感器的性能和長期偏差穩(wěn)定性引起的水平位置誤差。當慣性傳感器與GPS集成在一起時，這些誤差不會隨時間推移而擴大，其它引起位置誤差的因素，如失匹、非線性和溫度影響，也應在計算中給予考慮。

最近在MEMS制程上取得的進步讓 MEMS加速度計和陀螺儀能夠連續(xù)地提供更高的定位性能，使商用級的產品更加接近戰(zhàn)術級產品的性能。在較短的時間如1分鐘內，獨立的加速度計和陀螺儀可取得相對較高的測量精度。當GPS信號受阻時，這對于GPS/SINS一體化導航系統(tǒng)很有用。

對于消費電子產品，室內行人航位推算系統(tǒng)5%的行進距離誤差通常是可以接受的。例如，當一個人走過100米的距離時，定位誤差應該在5米范圍內。這要求航向誤差在 ±2°到±5°之間[2]。例如，如果航位誤差是2°，當一個人走過100米的距離時，定位誤差應該在3.5米范圍內 [= 2*100m*sin(2°/2)]。