[发明专利]一种行人导航轨迹与惯性传感器数据仿真方法

权利要求书

1.一种行人导航轨迹与惯性传感器数据仿真方法，其特征在于，具体步骤如下：

S1、基于足绑式行人导航系统内设有三轴MEMS陀螺仪和三轴MEMS加速度计，定义行人导航所用的坐标系，包括惯性参考坐标系、地心地固坐标系、惯导坐标系、导航坐标系和行人轨迹坐标系；并基于行人步态分解出七种基本动作，包括俯仰运动、横滚运动、转弯运动、原地踏步运动、原地左转或原地右转运动、平地行走运动、上楼运动和下楼运动；

S2、采用数学模型对步骤S1中所述的七种基本动作进行表征；

S3、对设定的行人足部运动轨迹进行步态动作分解，构建行人足部的运动轨迹模型，并实现不同步态下足部的姿态、速度和位置的建模；

S4、基于捷联惯导反演算法得到陀螺仪和加速度计的无噪仿真数据；

S5、设置并添加陀螺仪的误差参数，进而得到陀螺仪的加噪仿真数据；

S6、设置并添加加速度计的误差参数，进而得到加速度计的加噪仿真数据。

2.根据权利要求1所述的行人导航轨迹与惯性传感器数据仿真方法，其特征在于，该步骤S1中，行人导航所用的坐标系具体为：

惯性参考坐标系o_ix_iy_iz_i，即i系：以原点为地球中心，x轴与y轴在地球赤道平面内，其中，x轴指向春分点，z轴为地球自转轴，并指向北极，三轴构成右手直角坐标系；

地心地固坐标系o_ex_ey_ez_e，即e系：与地球固连，以地球中心为原点，x轴指向本初子午线，z轴为地球自转轴，并指向北极，三轴构成右手直角坐标系；

惯导坐标系o_bx_by_bz_b，即b系：采用“右-前-上”坐标系，即以惯性测量单元的重心为原点，“x-y-z”轴分别指向惯导的“右-前-上”方向；

导航坐标系o_nx_ny_nz_n，即n系：采用“东-北-天”地理坐标系，即“x-y-z”轴分别指向“东-北-天”方向；

行人轨迹坐标系o_tx_ty_tz_t，即t系：以惯性测量单元的重心为原点，x轴与y轴位于水平面内，其中x轴指向行人运动轨迹水平前进方向的右侧，y轴指向行人运动轨迹水平前进方向，z轴指天。