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题名基于手机陀螺仪航向修正算法
被引量：8
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作者
郭英
姬现磊
刘清华
李冠泽
徐莹
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机构
山东科技大学测绘科学与工程学院
中国测绘科学研究院
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出处
《中国惯性技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2017年第6期719-724,共6页
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基金
国家重点研发计划项目(2016YFC0803102)
研究生科技创新项目(SDKDYC170312)
山东科技大学科研创新团队计划项目(2014TDJH101)
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文摘
将低价位手机(魅蓝NOTE3)中的陀螺仪作为研究对象,为了减少由于陀螺仪漂移带来的航向误差,鉴于改进的启发式消除算法(iHDE)在航向修正的优越性,对基于行人导航算法框架IEZ的iHDE算法做出改进。由于人们携带手机的方式不同于脚踏式惯性单元IMU,IEZ算法框架已不再适用,故将iHDE应用在基于步态分析和航向估计的行人航迹推算定位算法框架(SHS-PDR)中,并把航向与主方向的偏差作为唯一的状态量输入到卡尔曼滤波器中,得到航向的最优估计,即简化了原始iHDE算法。最后,设计了两类不同难度的行走实验,即常规路线实验与挑战性路线实验,且实验中定位误差分别为总行进距离的0.2%与0.9%,定位精度与未经航向修正的算法相比分别提升了88.9%与43.8%。实验证明,应用在基于手机传感器的SHS-PDR算法框架下的iHDE算法依然保持其良好的航向修正能力。
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关键词
手机陀螺仪
四元数
改进的启发式消除算法
行人航迹推算
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Keywords
mobile phone gyroscope
quatemion
improved heuristic drift elimination （iHDE）
pedestriandead reckoning
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分类号
U666.1
[交通运输工程—船舶及航道工程]
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题名基于AHDE和手机陀螺仪的行人航向修正方法
被引量：7
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作者
郭英
刘寒烁
叶瑾
盛方园
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机构
山东科技大学测绘与空间信息学院
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出处
《中国惯性技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2021年第1期8-15,共8页
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基金
山东省重点研发计划项目(2018GGX106003)。
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文摘
基于手机陀螺仪的航向推算误差是影响行人航位推算定位的重要误差源之一。为了修正陀螺仪引起的航向漂移、抖动等误差,借助高级启发式漂移消除法(AHDE)在航向修正上的特点,将基于足绑式IMU的AHDE算法改进并应用于智能手机的行人航向推算中。首先利用互补滤波算法初步估算航向,通过时域内航向及其变化幅度判断行人是否直行或者沿主导方向直行,并将其与行人航向的差值作为输入量推算可靠的行人航向,从而简化原AHDE算法并降低修正延迟;同时,针对直线路径下航向抖动过大引起的误判和偏差,利用航向平滑模型改正。另外,为进一步适应室内的复杂路线,通过分析行人停顿时加速度数据变化特点,提出了停顿点的识别方法;通过对比手机不同姿态下传感器数据的特点,建立动态转换矩阵,将贴耳打电话时的手机传感器数据转换至平放状态,进而采用上述算法推算行人航向。综合实验表明所提出的方法相较于互补滤波算法在相对闭合差上精度平均提升60%以上。
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关键词
手机陀螺仪
行人航位推算
高级启发式漂移消除法
互补滤波
航向修正
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Keywords
mobile phone gyroscope
pedestrians dead reckoning(PDR)
advanced heuristic drift elimination(AHDE)
complementary filter
heading correction
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分类号
U666.1
[交通运输工程—船舶及航道工程]
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