本文關(guān)鍵詞：基于足綁式INS的行人導(dǎo)航三軸磁強(qiáng)計在線校準(zhǔn)

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【摘要】：基于低成本微電子機(jī)械系統(tǒng)(MEMS)慣性傳感器的足綁式慣性導(dǎo)航系統(tǒng)(INS)是行人自主導(dǎo)航常用的一種方式,足綁式INS可與磁強(qiáng)計組合來約束航向角誤差,但磁強(qiáng)計存在誤差需要校準(zhǔn)。該文提出了適合行人導(dǎo)航的磁強(qiáng)計誤差模型和在線校準(zhǔn)算法。根據(jù)磁強(qiáng)計的誤差特性和足綁式INS的機(jī)動性,建立了磁強(qiáng)計誤差變量的狀態(tài)方程和觀測方程,利用擴(kuò)展Kalman濾波器(EKF)對三軸磁強(qiáng)計誤差進(jìn)行在線估計和實時校準(zhǔn),利用零速修正(ZUPT)算法和磁航向角約束算法對足綁式INS的誤差進(jìn)行約束。為驗證算法的有效性,在操場進(jìn)行了一圈徒步行走實驗。實驗結(jié)果表明:使用磁強(qiáng)計誤差在線辨識和校準(zhǔn)算法后,與未進(jìn)行磁強(qiáng)計誤差校準(zhǔn)相比,行人導(dǎo)航東向終點誤差由-110.7m減小到1.8m,北向終點誤差由37.8m減小到5.2m,磁強(qiáng)計誤差得到有效校正。該算法實現(xiàn)了基于足綁式INS的行人導(dǎo)航磁強(qiáng)計誤差在線校準(zhǔn),大幅提高了行人自主導(dǎo)航的定位精度。
【作者單位】： 清華大學(xué)精密儀器系;裝甲兵工程學(xué)院控制工程系;
【關(guān)鍵詞】： 行人導(dǎo)航 足綁式慣性導(dǎo)航系統(tǒng)(INS) 零速修正(ZUPT) 擴(kuò)展Kalman濾波器(EKF) 磁強(qiáng)計校準(zhǔn)
【基金】：中國第二代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)重大專項(GFZX0301010516) 總裝慣性技術(shù)預(yù)先研究項目(51309010301)
【分類號】：U495
【正文快照】： 對于行人徒步自主導(dǎo)航,常常通過在足部綁定一個慣性測量單元(inertial measurement unit,IMU)構(gòu)成一個足綁式慣性導(dǎo)航系統(tǒng)(inertial navi-gation system,INS)來實現(xiàn),IMU常采用低成本的微電子機(jī)械系統(tǒng)(micro electro mechanical system,MEMS)陀螺和加速度計。因為MEMS慣性器件

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本文編號：583420