[发明专利]一种基于UWB与SINS的组合室内行人导航系统及方法

摘要

本发明公开了一种基于UWB与SINS的组合室内行人导航系统及方法，包括惯性测量单元、导航解算模块、零速检测单元、UWB无线定位单元、磁力计和联邦kalman滤波单元，其中，所述联邦kalman滤波单元对导航解算模块、零速检测单元、UWB无线定位单元和磁力计的输出信号进行数据融合，获得人体运动加速度、航向角和位置信息的误差信号发送至惯性测量单元中用作进行修正。本发明在传统的捷联算法上引入了零速修正技术用于检测零速时刻，在进入超宽带信号区域，利用超宽带提供位置航向角，在非超宽带区域利用磁力计提供航向角，通过联邦kalman滤波融合零速、位置、航向角信息，对导航系统速度、位置、航向进行校正，实现室内人员定位。

主权项

1.一种基于UWB与SINS的组合室内行人导航系统，其特征在于，包括：SINS单元，所述SINS单元包括相连的惯性测量单元和导航解算模块，所述惯性测量单元用于采集人体运动加速度和转动角速度；所述导航解算模块接收并基于所述人体运动加速度和转动角速度计算出航向角和位置信息；零速检测单元，所述零速检测单元的输入端与所述惯性测量单元的输出端相连，用于接收惯性测量单元输出的人体运动加速度和转动角速度，并基于所述人体运动加速度和转动角速度进行零速判断，获得零速矢量；UWB无线定位单元，所述UWB无线定位单元用于输出航向角和位置信息；磁力计，所述磁力计用于输出航向角；联邦kalman滤波单元，所述联邦kalman滤波单元的输入端分别与所述导航解算模块、零速检测单元、UWB无线定位单元和磁力计的输出端相连，并对所述导航解算模块、零速检测单元、UWB无线定位单元和磁力计的输出信号进行数据融合，获得人体运动速度、航向角和位置信息的误差信号，并反馈至导航解算模块进行速度、航向、位置矫正。