[发明专利]一种单兵定位系统坐标系动态匹配方法

说明书

本发明涉及一种单兵定位系统坐标系动态匹配方法，其特征在于：所述匹配方法的步骤为：1)设定坐标系；2)单兵定位系统初始化；3)坐标系动态匹配；4)坐标系转换。本发明设计科学合理，能够解决单兵定位系统坐标系与地图坐标系不统一的问题；使得系统能够直接输出地图坐标系坐标，进而使得定位结果在地图上准确显示，具有较高的工程应用价值。

技术领域

本发明属于单兵定位系统技术领域，具体涉及一种单兵定位系统坐标系动态匹配方法。

背景技术

基于MIMU的单兵定位系统，利用MEMS陀螺仪和MEMS加速度计敏感人体足部运动进行定位解算，同时采用零速修正算法(Zero Velocity Update,ZUPT)对定位误差进行修正，提高定位精度。单兵定位系统采用的坐标系为当地水平坐标系，其Y轴指向不固定，取决于系统启动时MIMU的Y轴朝向。为了使得单兵定位系统坐标系能够在地图上正确的显示，必须将系统坐标系与地图坐标系进行匹配。因此，如何快速有效地的完成坐标系动态匹配，使得单兵定位结果在地图上正确显示，对于单兵定位系统的工程应用具有重要研究意义。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种单兵定位系统坐标系动态匹配方法，能够解决单兵定位系统坐标系与地图坐标系不统一的问题；使得系统能够直接输出地图坐标系坐标，进而使得定位结果在地图上准确显示，具有较高的工程应用价值。

本发明解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：

一种单兵定位系统坐标系动态匹配方法，其特征在于：所述匹配方法的步骤为：

1)设定坐标系：设定单兵定位系统坐标系n系，地图坐标系m系，单兵定位系统在n系的定位结果为(xⁿ,yⁿ)，在m系的定位结果为(x^m,y^m)；

2)单兵定位系统初始化：单兵定位系统在地图坐标系已知点启动，开始定位解算；

3)坐标系动态匹配：定位系统沿地图坐标系Y轴方向运动，存储每个零速修正区间系统定位结果利用所有存储的坐标值进行最小二乘直线拟合，令

B＝Ak

其中：

k＝(A^TA)^-1A^TB，k为计算得到的拟合直线斜率；

由此可得拟合直线与地图坐标系Y轴的夹角为对应的坐标系转换方向余弦矩阵为

4)坐标系转换：根据步骤3)中的匹配结果，对单兵定位系统输出坐标进行转换，使其与地图坐标系匹配，转换公式为：

本发明的优点和有益效果为：

1、本发明的单兵定位系统坐标系动态匹配方法，已知地图坐标系任意一点坐标值及其Y轴朝向，单兵定位系统启动后，沿Y轴方向运动，即可完成单兵定位系统坐标系与地图坐标系的动态匹配；匹配时长(即N的大小)可以根据实际环境选取，具有较强的环境适应性和工程应用价值。

2、本发明设计科学合理，能够解决单兵定位系统坐标系与地图坐标系不统一的问题；使得系统能够直接输出地图坐标系坐标，进而使得定位结果在地图上准确显示，具有较高的工程应用价值。

附图说明

图1为本发明的流程图。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。