一種多傳感器融合的行人多模式自主定位方法
發(fā)布時間:2021-10-12 07:26
在全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)拒止的環(huán)境里,導航信息難以獲取,基于紅外、超聲波、射頻、Wi-Fi、超寬帶(UWB)等室內定位方法均需要輔助電子標簽,傳統(tǒng)航位推算法只適合前向步態(tài)的路徑跟蹤,在后向、左向、右向步態(tài)模式下會出現(xiàn)反向或垂直的路徑錯誤。針對以上問題,該文借助移動終端的慣性測量單元數(shù)據(jù),在不依賴任何電子標簽模式導航的情況下,實現(xiàn)短時多模式步態(tài)行人跟蹤。結果表明,通過多次重復測試,步態(tài)檢測準確率≥92%,以實際車庫場景為實驗背景,該文方法可獲得全步態(tài)模式下自主路徑跟蹤,路徑追蹤誤差小于3 m。
【文章來源】:壓電與聲光. 2020,42(04)北大核心
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
圖5 位置更新傳統(tǒng)模型
但是,在傳統(tǒng)航位推算中(見圖6),如果行人從A走到B,再由B走到C,則位置更新會在C;如果行人從A到B,再返回A,傳統(tǒng)航位推算的位置更新有時會定位在C,將產(chǎn)生反向誤差;如果行人從A到B,再到D或E,傳統(tǒng)航位推算的位置更新結果依然在C,將產(chǎn)生垂直方向的誤差。根據(jù)本文步態(tài)檢測將行人步態(tài)分為前、后、左、右4個方向的步行姿態(tài),引入Pk和Nk,位置更新公式變?yōu)?
基于多傳感器融合的行人多模式自主定位算法(MSMDR),其原理框圖如圖1所示。圖1中,ax, ay, az分別為加速度計x、y、z軸的輸出;gx, gy, gz分別為陀螺儀x、y、z軸的輸出;mx, my, mz分別為磁力計x、y、z軸的輸出;Lk為步長; φ為航向角; Pk為前、后步態(tài)系數(shù);Nk為左、右為步態(tài)系數(shù);k為第k個采樣點,k≤N,N為總的采樣點數(shù)。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于超聲波測距的室內定位設計[J]. 喬鑫,李曉梅,肖岱云. 電子設計工程. 2019(22)
[2]一種低成本的個人導航儀(英文)[J]. 蔡體菁,許奇夢,周代金. Journal of Southeast University(English Edition). 2019(01)
[3]基于自適應卡爾曼濾波的超寬帶室內定位系統(tǒng)[J]. 童基均,金利劍,趙英杰,高法欽,柏雁捷. 測試技術學報. 2018(02)
[4]基于MEMS慣性傳感器的高精度步長估計算法(英文)[J]. 路永樂,陳永煒,邸克,郭俊啟,余躍,劉宇. 中國慣性技術學報. 2018(02)
[5]IMU輔助的室內單星定位方法[J]. 尚俊娜,劉參,施滸立,程濤,岳克強. 中國慣性技術學報. 2017(05)
[6]四階龍格—庫塔法的原理及其應用[J]. 馮建強,孫詩一. 數(shù)學學習與研究. 2017(17)
[7]SINS/CCD系統(tǒng)四元數(shù)中心差分姿態(tài)估計算法[J]. 丁國強,徐潔,周衛(wèi)東,張志艷. 華中科技大學學報(自然科學版). 2014(09)
本文編號:3432134
【文章來源】:壓電與聲光. 2020,42(04)北大核心
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
圖5 位置更新傳統(tǒng)模型
但是,在傳統(tǒng)航位推算中(見圖6),如果行人從A走到B,再由B走到C,則位置更新會在C;如果行人從A到B,再返回A,傳統(tǒng)航位推算的位置更新有時會定位在C,將產(chǎn)生反向誤差;如果行人從A到B,再到D或E,傳統(tǒng)航位推算的位置更新結果依然在C,將產(chǎn)生垂直方向的誤差。根據(jù)本文步態(tài)檢測將行人步態(tài)分為前、后、左、右4個方向的步行姿態(tài),引入Pk和Nk,位置更新公式變?yōu)?
基于多傳感器融合的行人多模式自主定位算法(MSMDR),其原理框圖如圖1所示。圖1中,ax, ay, az分別為加速度計x、y、z軸的輸出;gx, gy, gz分別為陀螺儀x、y、z軸的輸出;mx, my, mz分別為磁力計x、y、z軸的輸出;Lk為步長; φ為航向角; Pk為前、后步態(tài)系數(shù);Nk為左、右為步態(tài)系數(shù);k為第k個采樣點,k≤N,N為總的采樣點數(shù)。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于超聲波測距的室內定位設計[J]. 喬鑫,李曉梅,肖岱云. 電子設計工程. 2019(22)
[2]一種低成本的個人導航儀(英文)[J]. 蔡體菁,許奇夢,周代金. Journal of Southeast University(English Edition). 2019(01)
[3]基于自適應卡爾曼濾波的超寬帶室內定位系統(tǒng)[J]. 童基均,金利劍,趙英杰,高法欽,柏雁捷. 測試技術學報. 2018(02)
[4]基于MEMS慣性傳感器的高精度步長估計算法(英文)[J]. 路永樂,陳永煒,邸克,郭俊啟,余躍,劉宇. 中國慣性技術學報. 2018(02)
[5]IMU輔助的室內單星定位方法[J]. 尚俊娜,劉參,施滸立,程濤,岳克強. 中國慣性技術學報. 2017(05)
[6]四階龍格—庫塔法的原理及其應用[J]. 馮建強,孫詩一. 數(shù)學學習與研究. 2017(17)
[7]SINS/CCD系統(tǒng)四元數(shù)中心差分姿態(tài)估計算法[J]. 丁國強,徐潔,周衛(wèi)東,張志艷. 華中科技大學學報(自然科學版). 2014(09)
本文編號:3432134
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