[发明专利]基于增广拉格朗日条件的MIMU与GPS组合行人导航法

摘要

本发明提供的是一种基于增广拉格朗日条件的MIMU与GPS组合行人导航法。行人导航系统配有一个射频信号接收机和两个MIMU，射频信号接收机固定在行人的肩膀上，两个MIMU分别固定在一只脚的脚尖和脚跟上，实时采集系统数据；分别对两个MIMU进行导航解算得到惯导行人位置、速度、姿态信息，同时利用射频信号进行定位，得到接收机行人位置信息；分别对两个MIMU进行零速校正；构造一个非线性等式约束方程和一个非线性不等式约束方程；将约束方程与卡尔曼滤波相结合，利用增广拉格朗日方程对系统的状态变量进行校正，摆脱微弱信号下射频信号定位精度不够的问题。在恶劣的封闭室内导航环境下，采用本发明可以充分增加微弱射频信号的可利用性。

主权项

一种基于增广拉格朗日条件的MIMU与GPS组合行人导航法，其特征是：步骤1：将MIMU1和MIMU2分别固定在行人一只脚的脚跟和脚尖上，将射频信号接收机固定在行人的肩膀上且与固定有两个MIMU的脚同侧，实时采集两个MIMU和射频信号接收机的数据；步骤2：对MIMU1和MIMU2采集到的数据进行惯导解算，得到惯导行人行进时的速度、位置以及姿态，同时利用射频信号接收机测到的射频信号进行定位，得到接收机位置；步骤3：根据步骤2中惯导解算出的速度信息对MIMU1和MIMU2进行零速检测，并对MIMU1和MIMU2进行零速校正；步骤4：根据微惯性系统以及射频信号的运算结果进行约束条件检验，对于检验结果合格的点则进入下一循环；若不满足约束条件则利用增广拉格朗日方程将不满足条件的状态变量投影，使其投射到约束解空间，重新投影后则所有状态变量满足约束方程，重新进入下一滤波循环中。