[发明专利]一种基于人体里程计的惯性导航定位方法

摘要

本发明提供了一种基于人体里程计的惯性导航定位方法，能够实现行人全运动状态下的精确导航。本发明选用人体里程计来辅助惯性导航系统，其中，人体里程计参照陆用车载里程计将每个脉冲所代表的行程作为刻度因子的方法，将单步步长作为刻度因子，刻度因子包含修正因子，得到的刻度因子更为准确，从而得到精确的人体的行进轨迹。同时将修正因子增加到惯性导航系统的状态向量，能够针对人体运动的任意性和不确定性，充分利用惯性导航系统短时定位精度高的特点，辅助惯性导航系统完成室内行人全运动状态下的精确导航。

主权项

1.一种基于人体里程计的惯性导航定位方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，采集人体运动的步频以及加速度和角速度信息，并对采集到的人体运动的加速度和角速度信息进行惯性导航解算，得到惯性导航解算位移增量；步骤2，将刻度因子与步骤1采集到的人体运动的步频相乘，得到人体里程计输出位移增量；其中所述刻度因子S为：S＝(1+δK)[h·(a·fstep+b)+c]其中，[h·(a·fstep+b)+c]为参考步长，fstep为步频，h为人的身高，a、b和c为与步态相关的参考步长系数，为已知量；δK为修正因子，用于修正参考步长误差；步骤3，将修正因子增加到惯性导航系统的状态向量中，利用惯性导航原理建立惯性导航系统的状态方程；将步骤1得到的惯性导航解算位移增量与步骤2得到的人体里程计输出位移增量之差作为观测量，建立惯性导航系统的观测方程；步骤4，基于步骤3建立的状态方程和观测方程，利用卡尔曼滤波方法获得惯性导航系统的状态向量估计值；步骤5，利用步骤4滤波所得状态向量估计值对人体里程计刻度因子以及惯性导航系统的零偏进行修正，完成行人全运动状态下的定位。