定性研究與定量研究

定性研究與定量研究

Content研究方法分類與概述定性研究入門定量研究入門研究方法的分類方法定性定量數(shù)據(jù)類型行為觀察自陳性數(shù)據(jù)挖掘點擊分析焦點小組用戶日志問卷分析入戶觀察卡片分類論壇收集深度訪談實驗室測試桌面研究電話訪談眼動監(jiān)測定量調(diào)研和定性調(diào)研定量調(diào)研大量樣本以數(shù)據(jù)為表現(xiàn)統(tǒng)計學(xué)分析方法重視結(jié)果定量調(diào)研和定性調(diào)研定量調(diào)研定性調(diào)研代表性樣本得到用戶的解釋和說明重視原因我們往往會重視數(shù)據(jù)而忽視了原因數(shù)據(jù)是客觀的，用戶是主觀的數(shù)據(jù)相比較用戶主觀感受更容易采集把自己想像成用戶去推測原因定性研究選取少量有代表性的樣本，深入分析研究對象，發(fā)掘事物背后的原因和機制。定性研究沒有標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)、結(jié)果不可以量化，更強調(diào)個人經(jīng)驗、描述和意義等。在用戶體驗分析中，定性研究常用在對目標(biāo)用戶的特征和需要的深入發(fā)掘上，例如用戶的動機、觀念和態(tài)度等。定性研究常見的工具方法焦點小組座談會4.可以看做更高級、更多人的訪談桌面研究5.基于文獻或產(chǎn)品的分析研究深度訪談1.一種研究型性交談觀察法2.設(shè)定觀察目標(biāo)獲取研究資料日志法3.獲取特定格式或主題的日志資料這里只是定性研究常見工具方法的說明，其實定性研究還有很多更具體的技巧和方法。定性研究觀察法一份包含明確觀察點的觀察提綱敏銳的“視覺”捕捉實驗室觀察參與觀察非參與觀察

使用的情景可用性測試可玩性測試……

使用的情景混入某用戶組織和真實用戶一起活動…………

使用的情景實地用戶觀察…………對動物的觀察日志法當(dāng)無法和用戶直接交流時作為一種降低成本和補充的研究方法，本質(zhì)上和桌面研究類似方法特征可以了解用戶對產(chǎn)品的態(tài)度、看法、意見以及用戶的生活形態(tài)解決問題目前多以論壇活動的形式出現(xiàn)使用情景需要有規(guī)范的日志格式或明確的主題要求，否則會難以整理所獲取的資料注意事項桌面研究通過對已掌握及能夠掌握的文獻資料進行檢索、辨析進行問題的研究方式。…………組內(nèi)已有的文獻/報告/核心問題庫Descriptionoftheproducts網(wǎng)絡(luò)上其他文獻/報告/資料其他產(chǎn)品焦點小組座談會Focus同質(zhì)化的5－9個用戶參加主持人開發(fā)人員，用戶體驗工程師為什么會這樣？怎么做更好？焦點小組座談會≠1對多訪談討論的訪談形式基于群體動力學(xué)用戶之間的觀點相互影響GroupDiscuss研究方法分類與概述定性研究入門定量研究入門定量研究以數(shù)據(jù)化的符號去測量，將研究問題與現(xiàn)象用數(shù)量來表示。使用有代表性的大樣本，通過數(shù)學(xué)、統(tǒng)計等技術(shù)對信息進行量化。定量研究首先是用于前期的用戶背景調(diào)研和需求分析，例如對用戶的人口學(xué)背景以及產(chǎn)品的使用情況（時間、地點和頻率）的描述。定量研究還能夠驗證產(chǎn)品的具體問題或功能評測，例如用戶對某個產(chǎn)品特征的滿意度調(diào)查。問卷設(shè)計——分析分析數(shù)據(jù)的方法：定性數(shù)據(jù)（定類、定序）：頻數(shù)統(tǒng)計，交叉分析，卡方檢驗等定量數(shù)據(jù)（定距、定序）：描述分析，均值檢驗，相關(guān)分析等分析數(shù)據(jù)的工具：SPSS確定目標(biāo)研究設(shè)計研究執(zhí)行數(shù)據(jù)分析結(jié)論其他量化研究人機交互技術(shù)的新發(fā)展也提供了很多新的設(shè)備來測量用戶的心理和生理反應(yīng)，包括皮膚電測量、心電測量、腦電測量、肌電測量、面部表情測量和功能磁共振成像。定性研究與定量研究結(jié)合定性研究和定量研究每種方法都有各自的優(yōu)勢和弱點。定量方法提供了客觀的數(shù)據(jù)，而定性方法則能夠深入分析有關(guān)用戶體驗的背景信息。定性研究和定量研究不是相互排斥的，而是相互補充和結(jié)合。定量與定性End

（二）GPS特點

（1）能全球、全天候?qū)崿F(xiàn)實時定位。

（2）覆蓋范圍廣，能覆蓋全球98%的范圍。

（3）定位精度高。相對精度可達6～10m。

（4）觀測時間短，靜態(tài)定位觀測效率高。

（5）可提供全球統(tǒng)一的三維地心坐標(biāo)，可同時精確測定用戶位置和高程。

（6）應(yīng)用廣泛。

GPS定位在使用中有著成本低的優(yōu)勢；但需要在天空無遮擋環(huán)境下才能定位，且定位精度僅為米級，有待進一步提高至厘米級。模塊六

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二、RTK（實時動態(tài)）定位技術(shù)（差分GPS）

為提高GPS定位精度，通常采用差分GPS技術(shù)，差分GPS通常包括位置差分和距離差分。其中距離差分又分為兩類，即偽距差分和載波相位差分。RTK（Real-TimeKinematic）技術(shù)就是采用實時動態(tài)載波相位差分技術(shù)。如百度、小馬等公司產(chǎn)品均采用這項技術(shù)。RTK技術(shù)是實時處理兩個基準(zhǔn)站載波相位觀測量的差分方法，即將基準(zhǔn)站采集的載波相位發(fā)送給用戶接收機，通過求差解算得到坐標(biāo)，如圖6-3所示。模塊六

定位與慣性導(dǎo)航傳感器原理、安裝與標(biāo)定圖6-3RTK定位技術(shù)

差分GPS技術(shù)，通過建立基準(zhǔn)站（固定站）進行GPS觀測，利用已知的基準(zhǔn)站精確坐標(biāo)，與觀測值進行比較，從而得出一修正數(shù)，并對外發(fā)布。流動站（移動站，如無人駕駛汽車）收到該修正數(shù)后，與自身的觀測值進行比較，消去大部分誤差，得到一個比較準(zhǔn)確的位置。實驗表明，利用差分GPS，定位精度可提高到厘米級。

在RTK定位模式下，基準(zhǔn)站通過數(shù)據(jù)鏈將其觀測值和基準(zhǔn)站坐標(biāo)信息，一起傳送給流動站。流動站不僅通過數(shù)據(jù)鏈接收來自基準(zhǔn)站的數(shù)據(jù)，還要采集GPS觀測數(shù)據(jù)，并在系統(tǒng)內(nèi)組成差分觀測值進行實時處理，同時給出厘米級定位結(jié)果，歷時不足1s。流動站可處于靜止?fàn)顟B(tài)，也可處于運動狀態(tài)；可在固定點上先進行初始化后再進入動態(tài)作業(yè)，也可在動態(tài)條件下直接開機，并在動態(tài)環(huán)境下完成整周模糊度的搜索求解。在整周模糊度解固定后，即可進行每個歷元的實時處理，只要能保持4顆以上衛(wèi)星相位觀測值的跟蹤，和必要的幾何圖形，則流動站可隨時給出厘米級定位結(jié)果。

RTK定位優(yōu)缺點如下：

（1）需要使用GPS衛(wèi)星信號進行定位。

（2）定位精度非常高。

（3）需要移動站和基準(zhǔn)站進行實時通信。

（4）基準(zhǔn)站距離移動站距離不能太遠（最好5km以內(nèi)）。

（5）使用成本較高。模塊六

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三、組合導(dǎo)航技術(shù)

（一）GPS

GPS是一種相對精準(zhǔn)的定位傳感器，能為車輛提供精度為米級的絕對定位，差分GPS更可以為車輛提供精度為厘米級的絕對定位，但GPS的更新頻率低（10Hz），在車輛快速行駛時很難給出精準(zhǔn)的實時定位。在隧道或者建筑物遮擋嚴(yán)重的區(qū)域，也不能實時獲得良好的GPS信號。因此，必須借助其他傳感器來輔助定位，增強定位的精度，其中最常用的就是慣性傳感器（InertialMeasurementUnit，IMU）。

（二）慣性導(dǎo)航系統(tǒng)

慣性導(dǎo)航系統(tǒng)（InertialNavigationSystem，INS）是以陀螺儀和加速度計為敏感器件的導(dǎo)航參數(shù)解算系統(tǒng)，該系統(tǒng)根據(jù)陀螺儀的輸出建立導(dǎo)航坐標(biāo)系，根據(jù)加速度計輸出解算出運載體在導(dǎo)航坐標(biāo)系中的速度和位置。

慣性導(dǎo)航系統(tǒng)也稱作慣性參考系統(tǒng)，是一種不依賴于外部信息、也不向外部輻射能量（如無線電導(dǎo)航那樣）的自主式導(dǎo)航系統(tǒng)。其工作環(huán)境不僅包括空中、地面，還可以在水下。慣性導(dǎo)航的基本工作原理是以牛頓力學(xué)定律為基礎(chǔ)，通過測量載體在慣性參考系中的加速度，將它對時間進行積分，且把它變換到導(dǎo)航坐標(biāo)系中，就能夠得到在導(dǎo)航坐標(biāo)系中的速度、偏航角和位置等信息。模塊六

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（三）組合導(dǎo)航

組合導(dǎo)航是以計算機為中心，將多個導(dǎo)航傳感器的信息加以綜合和最優(yōu)化數(shù)學(xué)處理，然后綜合輸出導(dǎo)航結(jié)果。組合導(dǎo)航是近代導(dǎo)航理論和技術(shù)發(fā)展的結(jié)果，每種導(dǎo)航系統(tǒng)都有各自的獨特性能和局限性。把幾種不同的系統(tǒng)組合在一起，就能利用多種信息源，互相補充，構(gòu)成一種有冗余度和導(dǎo)航準(zhǔn)確度更高的多功能系統(tǒng)。因此，將慣性導(dǎo)航、無線電導(dǎo)航、天文導(dǎo)航或衛(wèi)星導(dǎo)航等兩種或多種系統(tǒng)組合在一起，形成的綜合導(dǎo)航系統(tǒng)，稱為組合導(dǎo)航系統(tǒng)。

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慣性導(dǎo)航系統(tǒng)（INS）能夠提供移動載體的實時位置和姿態(tài)信息，是完全自主的導(dǎo)航方式，但是INS導(dǎo)航定位誤差隨時間累加而越來越大。20世紀(jì)末發(fā)展起來的GPS具有定位和測速精度高的優(yōu)勢，且基本不受時間、地區(qū)的限制，已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用。但是，在衛(wèi)星信號受到屏蔽或遮擋時，接收機就無法定位。兩者的組合不僅可以充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢，而且隨著組合程度的加深，GPS/INS組合系統(tǒng)的總體性能不低于各自獨立系統(tǒng)，如圖6-4所示。

慣性傳感器IMU相對于GPS來說，雖然定位誤差會隨著運行時間增長而增大，但由于其是高頻傳感器，在短時間內(nèi)可以提供穩(wěn)定的實時位置更新。因此我們可以將兩種傳感器信號進行融合，各取所長，兼具兩種傳感器的優(yōu)點，通過組合導(dǎo)航就可以得到比較實時與精準(zhǔn)的定位。模塊六

定位與慣性導(dǎo)航傳感器原理、安裝與標(biāo)定圖6-4GNSS/INS組合

1.衛(wèi)星組合導(dǎo)航的優(yōu)點

（1）極大地豐富了衛(wèi)星信號源，增加了觀測量，提高了衛(wèi)星星座的幾何結(jié)構(gòu)和導(dǎo)航定位的精確性。

（2）彌補了單一衛(wèi)星信號體制的人為干擾和欺騙，多衛(wèi)星信號組合更容易探測和診斷某類衛(wèi)星信號的干擾和欺騙，并及時予以排除，提高了導(dǎo)航系統(tǒng)的安全性。

（3）多導(dǎo)航衛(wèi)星信號誤差具有互補性，可以彌補單一衛(wèi)星信號的系統(tǒng)誤差（單一衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)易受衛(wèi)星軌道誤差、衛(wèi)星鐘差等系統(tǒng)誤差影響，在多種衛(wèi)星體制中，單一衛(wèi)星的系統(tǒng)誤差有可能成為偶然誤差，各類衛(wèi)星的系統(tǒng)誤差具有相互抵償性）。

2.GNSS/INS組合的優(yōu)點

GNSS/INS組合導(dǎo)航可以控制INS誤差積累，降低系統(tǒng)對慣性器件精度的依賴，進而降低整個系統(tǒng)成本；可發(fā)現(xiàn)并標(biāo)校慣導(dǎo)系統(tǒng)誤差，提高導(dǎo)航精度；可彌補衛(wèi)星導(dǎo)航的信號缺損問題，提高導(dǎo)航連續(xù)性；可提高衛(wèi)星導(dǎo)航載波相位的模糊度搜索速度，提高導(dǎo)航信號周跳的檢測能力，提升組合導(dǎo)航可靠性；可提高接收機對信號的捕獲能力，提高導(dǎo)航效率；可增加觀測冗余度，提高異常誤差的監(jiān)測能力，以及提高系統(tǒng)的容錯能力；可提高導(dǎo)航系統(tǒng)的抗干擾、抗欺騙能力，提高系統(tǒng)完好性。模塊六

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四、組合導(dǎo)航的安裝標(biāo)定

（一）組合導(dǎo)航安裝

1.任務(wù)說明

通過安裝組合導(dǎo)航，使組合導(dǎo)航能夠獲取高精度實時定位信息，了解對位置、速度、姿態(tài)的測量，熟悉組合導(dǎo)航的安裝步驟以及安裝注意事項。

2.任務(wù)目標(biāo)

1）技能目標(biāo)

（1）能夠進行組合導(dǎo)航的正確安裝。

（2）掌握組合導(dǎo)航安裝注意事項。

2）情感目標(biāo)

（1）樹立效率意識、規(guī)范意識；強化人際溝通、團隊合作的能力；

（2）利用實訓(xùn)平臺進行自主學(xué)習(xí)，培養(yǎng)制訂工作計劃、獨立決策的能力。

3.設(shè)備及工具

（1）組合導(dǎo)航1套。

（2）自動駕駛小車教學(xué)平臺1套。

（3）安裝工具1套。模塊六

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4.實驗內(nèi)容和步驟

（1）取出組合導(dǎo)航，如圖6-5所示。

（2）安裝蘑菇頭天線，如圖6-6所示。模塊六

定位與慣性導(dǎo)航傳感器原理、安裝與標(biāo)定圖6-5組合導(dǎo)航

圖6-6安裝蘑菇頭天線

（3）測量、調(diào)整蘑菇頭天線的距離和水平位置，如圖6-7所示。測量和調(diào)整參數(shù)見表6-1。模塊六

定位與慣性導(dǎo)航傳感器原理、安裝與標(biāo)定圖6-7蘑菇頭天線安裝位置

2）技能目標(biāo)

（1）能熟練對無人駕駛汽車上電。

（2）能熟練操作無線遙控器。

（3）能熟練操作ubuntu系統(tǒng)終端和指令。

（4）能熟練操作cutecom軟件對組合導(dǎo)航系統(tǒng)進行配置。

（5）能熟練操作Apollo平臺，對定位效果進行檢查。

（6）能解決ubuntu系統(tǒng)、Apollo平臺操作中遇到的一些小問題。

3）情感目標(biāo)

（1）樹立效率意識、規(guī)范意識；強化人際溝通、團隊合作的能力。

（2）培養(yǎng)愛崗、敬業(yè)的職業(yè)道德，自我管理、自我修正的態(tài)度。

（3）培養(yǎng)制訂工作計劃、獨立決策的能力。

（4）培養(yǎng)運用多方資源，解決實際問題的能力。模塊六

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3.設(shè)備及工具

（1）自動駕駛汽車1套：

①自動駕駛汽車1輛；

②配套鼠標(biāo)、鍵盤1套；

③無線遙控器1個（已配對）。

（2）RTK賬號1個：

①千尋位置服務(wù)。含賬號、密碼、IP、端口、掛載點信息，需要在服務(wù)期內(nèi)。

②自建基站。需要在基站5km半徑范圍內(nèi)，基站需要連接互聯(lián)網(wǎng)。

4.操作方法及步驟

1）條件要求

（1）已完成車輛集成（已完成組合導(dǎo)航系統(tǒng)的硬件連接）、Apollo系統(tǒng)安裝。

（2）配置參數(shù)時可以在室內(nèi)進行。

（3）定位檢查需要在戶外、周邊無遮擋的環(huán)境進行。模塊六

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2）系統(tǒng)上電

（1）打開無人駕駛汽車尾部的“預(yù)充電開關(guān)”，使開關(guān)的“O”標(biāo)識朝上。

（2）在“液晶屏”顯示為藍色背光時，或打開“預(yù)充電開關(guān)”5s后，將“電源開關(guān)”旋轉(zhuǎn)到“開/ON”；

（3）在無人駕駛汽車側(cè)面，用鑰匙打開工控機的控制面板，并按下面板上的“POWER”開關(guān)，打開工控機電源。

3）進入Apollo平臺

（1）進入工控機操作系統(tǒng)界面，操作鼠標(biāo)打開終端（terminal）。

（2）在終端中輸入以下命令，輸入完成后點擊“回車”，安裝“cutecom”軟件:sudoaptinstallcutecom

備注：

該命令僅在工控機第一次進行“組合導(dǎo)航系統(tǒng)配置”時輸入。

（3）在終端中輸入以下命令，輸入完成后點擊“回車”，打開“cutecom”軟件：sudocutecom模塊六

定位與慣性導(dǎo)航傳感器原理、安裝與標(biāo)定

（4）在彈出的軟件界面中，“Device”選項選擇“ttyACM0”，點擊“Open”打開設(shè)備，如圖6-42所示。

（5）在cutecom軟件的“input”窗口內(nèi)，輸入以下指令進行“桿臂值”配置，輸入完成后點擊回車鍵，發(fā)送給組合導(dǎo)航系統(tǒng)主機：

＄cmd，set，leverarm，gnss，x_offset，y_offset，z_offset*ff模塊六

定位與慣性導(dǎo)航傳感器原理、安裝與標(biāo)定圖6-42cutecom軟件界面

備注：

①桿臂值，指的是主天線與組合導(dǎo)航系統(tǒng)主機中心點之間的相對坐標(biāo)值。

②主天線一般為無人駕駛汽車的后天線，組合導(dǎo)航系統(tǒng)主機的天線接口標(biāo)注有“PRI”。

③以組合導(dǎo)航系統(tǒng)主機的中心點作為原點（X、Y、Z都是0）；X、Y以主機殼體上標(biāo)注有“+”的方向為正值，另外一個方向為負值；Z則是朝上為正值，朝下為負值。

④桿臂值的單位為“米”，精確到小數(shù)點后2位。

⑤指令中x_offset，y_offset，z_offset用實測值替代。如實測X=0.15m，Y=-0.26m，Z=0.40m；則指令為“＄cmd，set，leverarm，gnss，0.15，-0.26，0.40*ff”。

⑥將該配置指令發(fā)送給設(shè)備后，如果得到設(shè)備回復(fù)“＄cmd，config，ok*ff”字段，說明配置成功；否則檢查指令是否正確，設(shè)備是否連接正常；針對本書接下來的配置指令，也需要得到設(shè)備回復(fù)配置成功，否則檢查指令輸入是否正確。模塊六

定位與慣性導(dǎo)航傳感器原理、安裝與標(biāo)定

（6）在“input”窗口內(nèi)，輸入以下指令進行主天線“車頭車尾安裝”配置，輸入完成后點擊回車鍵，發(fā)送給組合導(dǎo)航系統(tǒng)主機：

＄cmd，set，headoffset，0*ff

備注：

本指令的配置為車尾安裝主天線。

（7）在“input”窗口內(nèi)，逐條輸入完成并點擊回車鍵，發(fā)送給組合導(dǎo)航系統(tǒng)主機：

＄cmd，set，navmode，F(xiàn)ineAlign，off*ff

＄cmd，set，navmode，coarsealign，off*ff

＄cmd，set，navmode，dynamicalign，on*ff

＄cmd，set，navmode，gnss，double*ff

＄cmd，set，navmode，carmode，on*ff

＄cmd，set，navmode，zupt，on*ff

＄cmd，set，navmode，firmwareindex，0*ff模塊六

定位與慣性導(dǎo)航傳感器原理、安裝與標(biāo)定

備注：

各指令配置后的含義如下。

＄cmd，set，navmode，F(xiàn)ineAlign，off*ff精對準(zhǔn)—關(guān)閉

＄cmd，set，navmode，coarsealign，off*ff粗對準(zhǔn)—關(guān)閉

＄cmd，set，navmode，dynamicalign，on*ff動態(tài)對準(zhǔn)—打開

＄cmd，set，navmode，gnss，double*ffGNSS模式—雙天線

＄cmd，set，navmode，carmode，on*ff車載模式—打開

＄cmd，set，navmode，zupt，on*ff零速校準(zhǔn)—打開

＄cmd，set，navmode，firmwareindex，0*ff固件索引—0模塊六

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（8）在“input”窗口內(nèi)，逐條輸入、發(fā)送以下指令給組合導(dǎo)航系統(tǒng)主機，用于設(shè)置組合導(dǎo)航系統(tǒng)主機的局域網(wǎng)上網(wǎng)參數(shù)：

＄cmd，set，localip，192，168，0，123*ff

＄cmd，set，localmask，255，255，255，0*ff

＄cmd，set，localgate，192，168，0，1*ff

備注：

①各指令配置后的含義如下。

＄cmd，set，localip，192，168，0，123*ff設(shè)置局域網(wǎng)IP地址，“192，168，0，123”應(yīng)該設(shè)置為與所在網(wǎng)絡(luò)的路由器“同一網(wǎng)段”；

＄cmd，set，localmask，255，255，255，0*ff設(shè)置局域網(wǎng)子網(wǎng)掩碼，采用默認(rèn)的“255，255，255，0”即可；

＄cmd，set，localgate，192，168，0，1*ff設(shè)置局域網(wǎng)網(wǎng)關(guān)IP地址，“192.168.0.1”應(yīng)該設(shè)置為路由器的IP地址。

②注意以上指令中，各個數(shù)字段之間需要用英文輸入法的“，”（逗號）進行分隔，而不是傳統(tǒng)的“.”來分隔。