基于慣性傳感器的室內定位系統(tǒng)誤差消除算法研究.pdf

1、捷聯(lián)式慣性導航系統(tǒng)解決了全球定位系統(tǒng)(Global Positioning System)信號在室內定位中的難點，它不依賴外部信號源，工作環(huán)境不受約束，成本較低、定位魯棒性好、使用靈活。然而，基于慣性傳感器的捷聯(lián)式室內定位系統(tǒng)在高精度定位中仍舊不能維持很長的時間，這是由于此系統(tǒng)無論是元器件本身、安裝位置或者其他工程計算環(huán)節(jié)都會產生誤差，并且誤差會不斷累積并產生方向漂移。本文設計了一種基于慣性傳感器室內定位系統(tǒng)的誤差消除算法來解決上述缺陷

2、。
　　本文從分析捷聯(lián)式慣性導航系統(tǒng)的各類誤差源入手，利用對慣性器件的靜態(tài)輸出特征建立相應的靜態(tài)漂移誤差模型，并以此為基礎完成對卡爾曼濾波的初始化參數(shù)標定，針對性地消除其中的元器件誤差、安裝誤差和初始條件引起的定位誤差。為了進一步消除系統(tǒng)中原理誤差、計算誤差、運動干擾等誤差，本文試圖根據(jù)腳步的運動特性，結合零速檢測和曲線擬合方法，對坐標轉換后的慣性信息建立單步動態(tài)誤差模型，并將其擴展應用于行走過程中腳步動態(tài)誤差建模，結合卡爾曼濾波

3、針對性地消除腳步動態(tài)誤差。然而，任何模型的構造都不可避免地含有誤差，且我們對系統(tǒng)運動物理特性的了解的局限性也可能產生模型誤差，所采用的計算機和算法的字長與精度有限也可能產生模型誤差。于是，面對各類模型誤差，本文改進了原室內定位系統(tǒng)中的卡爾曼(Kalman)濾波算法，采用基于模型誤差協(xié)方差的自適應卡爾曼濾波算法對模型誤差進行補償。最終，完成基于慣性傳感器室內定位系統(tǒng)的誤差消除算法。
　　通過實驗表明，本文設計的誤差消除算法在方向漂移