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文檔簡介
1、人員自主定位系統(tǒng)是在衛(wèi)星導航系統(tǒng)失效情況下的一種重要“補盲”手段,通過安裝在鞋尖的慣性測量單元獲取人體運動參數(shù),實現(xiàn)對人運動軌跡的跟蹤。
但是慣性測量單元(IMU)存在漂移,導致在定位時會產生誤差,而且誤差會隨時間不斷積累,最終導致定位失效。本文基于Arduino平臺開發(fā)設計人員自主定位系統(tǒng),重點研究靜止檢測算法和漂移抑制算法,主要工作如下:
1、基于Arduino開發(fā)平臺,對人員自主定位系統(tǒng)進行設計,分析人體運動特
2、點,對傳感器進行選型,通過對系統(tǒng)進行重新設計與綜合集成,實現(xiàn)輕小型與低功耗的設計目標,以滿足可佩帶的要求。
2、分析了主流的靜止檢測算法的性能特點,指出其在實際應用中局限性,基于此提出了自適應的靜止檢測算法,檢測門限隨運動狀態(tài)變化而自適應的改變,并通過實驗驗證了所提算法可適用于多種運動狀態(tài),能夠滿足實際應用的要求,有利于提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
3、將慣性測量單元同時與磁力計和氣壓高度計進行融合,利用磁力計和氣壓高度計獲得
3、航向角和高度數(shù)據(jù),將其與IMU解算的航向角和高度的差值作為觀測誤差,利用基于卡爾曼濾波的零速修正算法(Zero Velocity Update,ZUPT)對航向和高度漂移進行修正,并通過實驗驗證了該方法的有效性。
4、在室內場景中,磁力計和氣壓高度計受到的干擾比較嚴重,不能用于誤差修正?;诖颂岢鰡l(fā)式的高度漂移抑制算法,利用建筑物內樓梯和樓層高度的先驗知識,對IMU解算高度進行修正;對啟發(fā)式的航向漂移抑制算法進行改進,對室內
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