基于MEMS慣性器件的行人導航技術以其高度的自主性在行人導航領域占有重要地位。慣性行人導航系統(tǒng)不需要依靠信號發(fā)射基站即可實現(xiàn)行人定位,可以廣泛應用于室內(nèi)外各種場合。但是慣性導航中誤差隨時間累積的問題同樣存在于慣性行人導航中,文中針對如何抑制行人導航過程中的誤差,對慣性行人導航技術進行了研究。行人導航算法中需要使用零速修正技術抑制速度誤差隨時間的累積,但是傳統(tǒng)零速修正技術中一般使用預設閾值進行支撐相的判斷,這會導致支撐相的誤判和不完整,針對此問題對支撐相判斷方法進行了改進。選取一種綜合角速度,加速度數(shù)據(jù)的支撐相判斷條件,并且針對行人導航中不同行人個體存在差異且行走環(huán)境多變的問題,設計了一種基于聚類算法的自適應支撐相判斷閾值獲取方法,并且根據(jù)支撐相、擺動相持續(xù)時間,利用時間閾值,解決了支撐相、擺動相不連續(xù)的問題。然后,研究了行人導航過程中航向角誤差無法在不新增傳感器增加系統(tǒng)復雜的情況下抑制的問題,設計中利用支撐相角速度為零的特點以及行人行走的規(guī)律,將支撐相內(nèi)角速度信息和行人跨步結束時的航向角的微小變化量作為誤差觀測量,對導航誤差進行估計。最后,針對位置解算時因為速度被置零導致導航信息不連續(xù)... 

【文章來源】：中北大學山西省

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

CRM100陀螺儀表頭

中北大學學位論文17圖3-2MS9010加速度計表頭及封裝Figure3-2MS9010accelerometerandpackage其主要的性能指標如下表:參數(shù)典型值單位量程±10g比例因子200mv/g帶寬100Hz非線性0.9%ofFSmax零偏穩(wěn)定性7.5mg/year分辨率/閾值0.6mg表3-1MS9010性能指標Table3-1MS9010performanceindicators將傳感器組裝成慣性測量組合時需要保證傳感器敏感軸相互之間的正交，在慣性測量組合組裝完成后還需對其進行標定以去除安裝誤差對測量效果的影響，在設計中為保證傳感器的敏感軸互相之間的正交使用了3D打印結構固定傳感器。YaZaXaXbYbZbαβγO圖3-3慣性測量組合結構及安裝誤差Figure3-33Dprintingstructureandinstallationerrordiagram

中北大學學位論文30圖4-9肘部法則Figure4-9Thelawofelbows圖4-10支撐相數(shù)據(jù)點聚類結果Figure4-10Clusteringresultsofstationaryingphasedatapoints在獲得使用上述條件得到的支撐相判斷結果后，最后一步是處理支撐相得誤判，即利用時間閾值去掉非支撐相中數(shù)據(jù)突然下降造成的支撐相誤判，以及在支撐相中由于數(shù)據(jù)波動造成的完整支撐相被分割成若干個小支撐相的情況。當兩個或多個支撐相間出現(xiàn)持續(xù)時間小于0.05s擺動相時，認為兩個或以上的支撐相為同一個零速區(qū)間，認為其中間的擺動相為誤測量，直接去掉，避免因此而造成解算的誤差。針對在擺動相中出現(xiàn)的短時間支撐相，同樣認為是誤判斷，當其持續(xù)時間短于0.05s，且間隔0.05s內(nèi)又無支撐相時可以認為其是誤判。完整的自適應支撐相判斷流程如下。

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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[2]基于改進步態(tài)檢測的微慣導行人軌跡測量與平滑算法研究[D]. 蘭洋.中北大學 2018
[3]基于微慣性系統(tǒng)的室內(nèi)定位方法研究[D]. 楊書天.東南大學 2017
[4]單兵自主導航算法優(yōu)化及誤差修正方法研究[D]. 陳昶昊.國防科學技術大學 2016
[5]INS/USBL組合導航技術研究[D]. 白金磊.哈爾濱工程大學 2016
[6]基于UWB信號的高分辨時延估計與定位技術研究[D]. 郭飛.中國海洋大學 2014



本文編號：3357018