[发明专利]基于多信息融合补偿的行人高精度足部导航方法

摘要

本发明公开了一种基于多信息融合补偿的行人高精度足部导航方法，实时采集陀螺仪和加速度计的原始测量数据，初始陀螺仪的误差补偿为零，加速度计的误差补偿也为零，通过捷联惯性导航解算算法进行捷联解算；在上述基础上，构建卡尔曼滤波器修正模型进行滤波修正，状态方程一致，而量测方程随多维量测信息动态调整，在不同的多维信息检测下，构建对应的算法，量测方程实时变换，估计、修正导航定位结果误差和传感器误差，返回陀螺仪的误差补偿和加速度计的误差补偿；最后输出导航定位结果，即行人的位置、速度、姿态；采用低精度的消费级传感器芯片及磁传感器，解决了无全球卫星导航定位系统GNSS环境下高精度行人定位问题及高长时航向发散问题。

主权项

一种基于多信息融合补偿的行人高精度足部导航算法，其特征在于：实时采集陀螺仪和加速度计的原始测量数据，初始陀螺仪的误差补偿为零，加速度计的误差补偿也为零，通过捷联惯性导航解算算法进行捷联解算；在上述基础上，构建卡尔曼滤波器修正模型进行滤波修正，状态方程一致，而量测方程随多维量测信息动态调整，在不同的多维信息检测下，构建对应的算法，量测方程实时变换，估计、修正导航定位结果误差和传感器误差，返回陀螺仪的误差补偿和加速度计的误差补偿；最后输出导航定位结果，即行人的位置、速度、姿态；当只有零速检测成功时，采用伪量测信息构建基于零速卡尔曼滤波修正模型算法；当有零速检测成功和初始磁航向误差自观测时，构建行人初始静止状态下磁航向误差自观测算法；当有零速检测成功和动态状态下零速航向误差自观测时，构建行人运动状态下零速航向误差自观测算法；当有零速检测成功、运动状态下零速航向误差自观测和地磁匹配时，构建基于地磁匹配和捷联惯性导航解算算法的融合算法，其中每个算法的状态方程和量测方程共同作用构建了卡尔曼滤波器修正模型。