[发明专利]基于脚戴式惯性测量单元的室内行人导航姿态估计方法有效
| 申请号： | 201910615908.6 | 申请日： | 2019-07-09 |
| 公开（公告）号： | CN110398245B | 公开（公告）日： | 2021-04-16 |
| 发明（设计）人： | 文铠;余科根;李英冰;梁伟;张帅;周力璇;金荣河 | 申请（专利权）人： | 武汉大学 |
| 主分类号： | G01C21/16 | 分类号： | G01C21/16;G01C21/20;G01C25/00 |
| 代理公司： | 武汉科皓知识产权代理事务所(特殊普通合伙) 42222 | 代理人： | 罗飞 |
| 地址： | 430072 湖*** | 国省代码： | 湖北;42 |
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| 摘要： | 本发明提供了一种基于脚戴式惯性测量单元的室内行人导航姿态估计方法，首先，将惯性测量单元安装于行人足部，初始化惯性测量单元在导航坐标系下的初始姿态，然后根据惯性传感器的输出判断行人是否处于静止状态，当行人处于非静止状态时，采用捷联惯导算法进行姿态更新，递推得到当前的姿态，当行人处于静止状态时，根据捷联惯导算法姿态更新方程构造动态模型、加速度计输出与重力关系构造测量模型，在四元数框架下通过卡尔曼滤波器对当前的姿态进行更新。本发明利用静止时刻加速度计的测量构造姿态估计观测量，在四元素框架下执行卡尔曼滤波器进行数据融合得到精确的姿态信息，实现了提供精确的姿态信息的技术效果。 | ||
| 搜索关键词： | 基于 脚戴式 惯性 测量 单元 室内 行人 导航 姿态 估计 方法 | ||
【主权项】：
1.基于脚戴式惯性测量单元的室内行人导航姿态估计方法，其特征在于，包括：步骤S1：将惯性测量单元安装于行人足部，确定导航坐标系，对惯性测量单元的零偏误差进行在线标定，初始化惯性测量单元在导航坐标系下的初始姿态，其中，导航坐标系的Z轴与地面垂直；步骤S2：根据惯性传感器的输出判断行人是否处于静止状态，如果行人处于非静止状态，执行步骤S3，否则执行步骤S4；步骤S3：根据初始姿态以及三轴陀螺仪的输出，采用捷联惯导算法进行姿态更新，递推得到当前的姿态，其中，将三轴陀螺仪的测量作为传感器坐标系下惯性测量单元相对于导航坐标系的旋转角速度；步骤S4：根据捷联惯导算法姿态更新方程构造动态模型、加速度计输出与重力关系构造测量模型，在四元数框架下通过卡尔曼滤波器对当前的姿态进行更新。
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