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考虑下肢运动学约束的LKPDR/INS行人导航算法
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作者 徐向波 高森宇 +2 位作者 朱亚辉 施方艳 张亚楠 《中国惯性技术学报》 北大核心 2025年第3期267-272,共6页
针对行人航位推算(PDR)中步长估计模型的准确度受统计结果影响的问题,提出了一种考虑下肢运动学约束的PDR算法(LKPDR)。根据下肢运动学特点,将两个惯性测量单元(IMU)分别固定在行人同侧的大腿和小腿上。通过分析两个传感器相对位置的约... 针对行人航位推算(PDR)中步长估计模型的准确度受统计结果影响的问题,提出了一种考虑下肢运动学约束的PDR算法(LKPDR)。根据下肢运动学特点,将两个惯性测量单元(IMU)分别固定在行人同侧的大腿和小腿上。通过分析两个传感器相对位置的约束关系,基于角速度及运动学方程进行运动学建模。基于LKPDR和惯性导航系统(INS)设计误差状态卡尔曼滤波器,并在状态向量中引入校正因子,用于补偿导航误差。经过不同场景的行人导航实验验证,所提算法的平均定位相对误差为0.98%~1.74%,较线性步长PDR、非线性步长PDR、零速校正和LKPDR算法提高了11.63%~55.35%,具有更高的精度和环境鲁棒性,且无需增设其他传感器。 展开更多
关键词 行人推算 行人惯性导 下肢运动学 误差状态卡尔曼滤波
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一种面向智能移动终端的iPDR/GNSS组合导航方法 被引量:1
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作者 王振杰 胡超 +1 位作者 聂志喜 张远帆 《中国惯性技术学报》 北大核心 2025年第1期55-63,69,共10页
针对现有行人航位推算(PDR)方法存在误差积累并且定位与航向精度较低,从而导致PDR/全球导航卫星系统(GNSS)组合导航精度下降的问题,提出了一种面向智能移动终端的改进的PDR(iPDR)/GNSS组合导航方法。首先,设计了一种iPDR定位方法,将GNS... 针对现有行人航位推算(PDR)方法存在误差积累并且定位与航向精度较低,从而导致PDR/全球导航卫星系统(GNSS)组合导航精度下降的问题,提出了一种面向智能移动终端的改进的PDR(iPDR)/GNSS组合导航方法。首先,设计了一种iPDR定位方法,将GNSS载波相位历元差分技术计算的航向角引入PDR航向估计中,减小由陀螺漂移引起的航向累积误差。其次,基于因子图优化将GNSS绝对位置与iPDR定位结果相融合。最后,利用智能手机采集的实测数据对所提方法进行验证。实验结果表明:与传统PDR方法相比,iPDR方法的定位精度提高了62.0%,航向精度提高了33.7%;与基于卡尔曼滤波的iPDR/GNSS组合方法相比,基于因子图优化的iPDR/GNSS方法在定位精度上提高了39.8%,有效提高了组合导航系统的精度。 展开更多
关键词 改进行人推算 组合导 智能移动终端 载波相差分 因子图优化
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基于多模型融合的室内行人航迹推算建模与性能分析 被引量:1
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作者 丁飞 朱跃 +2 位作者 艾成万 孙进 张登银 《江苏大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2024年第4期456-463,共8页
针对行人航位推算(pedestrian dead reckoning,PDR)室内信号易受到环境和多径效应干扰的问题,提出一种基于多模型融合的室内PDR优化建模方法.给出多模型融合的室内PDR建模方法系统模型,包括步数检测、步长推算、方向推算以及位置推算4... 针对行人航位推算(pedestrian dead reckoning,PDR)室内信号易受到环境和多径效应干扰的问题,提出一种基于多模型融合的室内PDR优化建模方法.给出多模型融合的室内PDR建模方法系统模型,包括步数检测、步长推算、方向推算以及位置推算4个关键阶段.该方法在步数检测阶段融合了峰值检测算法、局部最大值算法以及提前过零检测算法;在步长推算阶段融合Weinberg方法和Kim方法,并利用卡尔曼滤波算法校正步数检测和步长推算的误差.基于不同场景从步数、步长、方向、位置误差方面与传统算法进行比较.结果表明,该组合模型结合了传统步数检测和步长推算算法的特征识别结果,可实现对步数检测、步长推算过程中信号特征的优化处理;在手持场景下,步数检测识别准确,步长推算中值误差在0.060 m以内,方向推算平均绝对误差最小为3.06°,位置推算平均误差为0.2353 m,取得较好的室内步行状态识别与定位性能. 展开更多
关键词 行人推算 室内定 步数检测 步长推算 方向推算 推算
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基于MEMS惯性传感器的行人航位推算系统 被引量:16
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作者 李金凤 王庆辉 +2 位作者 刘晓梅 曹顺 张慕远 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2014年第12期85-87,90,共4页
提出一种基于低成本MEMS自包含传感器,能自主完成数据采集、数据处理的行人航位推算(PDR)系统。硬件平台集成三轴加速度计、三轴陀螺仪、三轴数字罗盘及气压计,不需任何额外设施。通过自包含传感器测量行人行走的步长、方位及高度,实现... 提出一种基于低成本MEMS自包含传感器,能自主完成数据采集、数据处理的行人航位推算(PDR)系统。硬件平台集成三轴加速度计、三轴陀螺仪、三轴数字罗盘及气压计,不需任何额外设施。通过自包含传感器测量行人行走的步长、方位及高度,实现行人室内、外三维定位。采用加速度信号实现跨步探测和步长估计。利用互补滤波器融合加速度计、陀螺仪和数字罗盘数据,矫正陀螺仪的测量误差和磁场干扰对数字罗盘的影响,提高行人行走的方位精度。测试结果表明:系统的定位误差低于行进距离的4%,满足行人定位要求。验证了系统的有效性和可靠性。 展开更多
关键词 互补滤波器 MEMS惯性传感器 行人推算 室内定
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基于粒子滤波的WiFi行人航位推算融合室内定位 被引量:10
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作者 周瑞 李志强 罗磊 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2016年第5期1188-1191,1200,共5页
为提高室内定位的精度和稳定性,提出使用粒子滤波融合WiFi指纹定位和行人航位推算的室内定位算法。为减少复杂室内环境对WiFi指纹定位的影响,提出将支持向量机分类与回归相结合的两级WiFi指纹定位算法。在基于智能手持设备惯性传感器的... 为提高室内定位的精度和稳定性,提出使用粒子滤波融合WiFi指纹定位和行人航位推算的室内定位算法。为减少复杂室内环境对WiFi指纹定位的影响,提出将支持向量机分类与回归相结合的两级WiFi指纹定位算法。在基于智能手持设备惯性传感器的行人航位推算中,为减少惯性传感器的误差以及人随意行走带来的影响,采用状态转换的方法识别行走周期并进行步数统计,提出根据实时加速度数据动态设置状态转换的参数,利用步长和垂直加速度之间的关系以及相邻步长之间的关系,应用卡尔曼滤波进行步长计算。仿真实验中,基于支持向量机的WiFi指纹定位的平均误差比最近邻居(NN)算法降低34.4%,比K最近邻居(KNN)算法降低27.7%。改进的行人航位推算的性能优于常用代表性计步软件和步长计算算法,而经过粒子滤波融合后估计的行走轨迹更加接近真实轨迹:直线行走平均误差为1.21 m,优于WiFi的3.18 m和航位推算的2.76 m;曲线行走平均误差为2.75 m,优于WiFi的3.77 m和航位推算的2.87 m。 展开更多
关键词 室内定 多传感器融合 粒子滤波 行人推算 WiFi指纹 支持向量机
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智能手机在信号干扰下的自适应PDR/GNSS定位算法
6
作者 刘佩婷 刘宁 +2 位作者 赵鑫鑫 范军芳 胡彬 《传感器与微系统》 北大核心 2025年第7期126-129,134,共5页
针对智能手机在山林或变电站环境下全球导航卫星系统(GNSS)信号受到干扰或减弱,影响定位准确性的问题,提出基于手机内置惯性测量单元(IMU)模块的行人航位推算(PDR)与GNSS组合的室外定位方法,通过自适应扩展卡尔曼滤波(AEKF)对GNSS和PDR... 针对智能手机在山林或变电站环境下全球导航卫星系统(GNSS)信号受到干扰或减弱,影响定位准确性的问题,提出基于手机内置惯性测量单元(IMU)模块的行人航位推算(PDR)与GNSS组合的室外定位方法,通过自适应扩展卡尔曼滤波(AEKF)对GNSS和PDR进行检测优化的融合定位。IMU中加速度计的输出数据做速度模块化分区处理,自适应调整PDR的步频检测阈值及步长估计系数,深度融合GNSS位置、速度和PDR定位结果,解决了GNSS定位缺失以及PDR航迹误差随时间累积的问题。实验表明:该方法在仅凭手机内置GNSS和IMU模块的情况下,在山林以及变电站环境下能达到较好的定位效果,且保证了良好的定位连续性。 展开更多
关键词 全球导卫星系统 行人推算 自适应步长估计 自适应扩展卡尔曼滤波
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改进FSM步态检测的行人航位推算方法 被引量:5
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作者 李静 王庆 +1 位作者 王胜利 许九靖 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2023年第2期164-167,202,共5页
针对传统波峰检测法的步态识别率低以及普适性和稳定性较差等问题,提出改进FSM步态检测的行人航位推算方法。该方法关注当前的步伐状态,将一个步态周期划分为5种状态并引入峰值阈值限制,从用户不同运动状态和手机模态进行实验分析。结... 针对传统波峰检测法的步态识别率低以及普适性和稳定性较差等问题,提出改进FSM步态检测的行人航位推算方法。该方法关注当前的步伐状态,将一个步态周期划分为5种状态并引入峰值阈值限制,从用户不同运动状态和手机模态进行实验分析。结果表明,该算法不但具有较高的步态识别准确率,而且可减小航位推算时间累积误差,具有一定的可靠性和稳定性,能够满足室内定位需求。 展开更多
关键词 FSM 步态检测 行人推算 室内定
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行人惯性定位新动态:基于神经网络的方法、性能与展望
8
作者 李岩 施忠臣 +6 位作者 侯燕青 戚煜华 谢良 陈伟 陈洪波 闫野 印二威 《自动化学报》 北大核心 2025年第2期271-286,共16页
行人惯性定位(Inertial positioning,IP)通过惯性测量单元(Inertial measurement unit,IMU)的测量序列来估计行人的位置,近年来已成为解决室内或卫星信号遮挡环境下行人自主定位的重要手段.然而,传统惯性定位方法在双重积分时易受误差... 行人惯性定位(Inertial positioning,IP)通过惯性测量单元(Inertial measurement unit,IMU)的测量序列来估计行人的位置,近年来已成为解决室内或卫星信号遮挡环境下行人自主定位的重要手段.然而,传统惯性定位方法在双重积分时易受误差源影响导致漂移问题,一定程度上限制了行人惯性定位在长时间长距离实际运动中的应用.幸运的是,基于神经网络(Neural network,NN)的方法能够仅从IMU历史数据中学习行人的运动模式并修正惯性测量值在积分时引起的漂移.为此,本文对近期基于深度神经网络(Deep neural network,DNN)的行人惯性定位进行全面综述.首先对传统的惯性定位方法进行了简要介绍;其次,按照是否融入领域知识分别介绍了端到端(End-to-end,ETE)的神经惯性定位方法和融合领域知识的神经惯性定位方法的研究动态;然后,概述了行人惯性定位的基准数据集和评价指标,并分析比较了其中一些代表性方法的优势和不足;最后,对该领域需要解决的关键难点问题进行了总结,并探讨基于DNN的行人惯性定位未来所面临的关键挑战与发展趋势,以期为后续的研究提供有益参考. 展开更多
关键词 惯性测量单元 置跟踪 神经网络 行人推算 自主导 移动设备
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WiFi辅助的行人航位推算算法 被引量:9
9
作者 罗宇锋 王鹏飞 刘艳辉 《传感器与微系统》 CSCD 2019年第1期148-151,154,共5页
行人航位推算(PDR)中,惯性传感器误差不断积累,提出一种基于Wi Fi辅助的位置矫正方法。当行人行至信号强度大于一定阈值的无线接入点(AP)时,将当前位置重置为此AP的位置坐标。针对当前PDR算法中步长估算精度低及普适性差等问题,提出了一... 行人航位推算(PDR)中,惯性传感器误差不断积累,提出一种基于Wi Fi辅助的位置矫正方法。当行人行至信号强度大于一定阈值的无线接入点(AP)时,将当前位置重置为此AP的位置坐标。针对当前PDR算法中步长估算精度低及普适性差等问题,提出了一种Wi Fi辅助的频率—步长模型动态调整方法。当Wi Fi信号强度低于设定阈值时,对合加速度进行快速傅立叶变换(FFT)变换得出实时频率,采用频率—步长模型估计步长;当Wi Fi信号强度连续两次达到设定阈值时,将频率估计步长和Wi Fi估计步长根据接收信号强度指示(RSSI)大小进行加权得出融合步长,以此为基准对频率—步长模型参数进行反馈调整,调整后的模型用于下一阶段的PDR。为验证所提方法,在电气楼设计相关实验,结果表明,位置矫正有效消除了惯性传感器的累积误差,模型参数调整后PDR误差降低20%以上。 展开更多
关键词 室内定 行人推算 无线访问接入点 频率-步长模型
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新型MEMS-IMU/Wi-Fi组合室内行人定位算法
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作者 朱明红 于飞 +2 位作者 金明 刘娟 王振鹏 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第3期609-617,共9页
为有效利用智能手机中的微机电惯性测量器件,本文研究一种新型集成策略,通过有效结合微机电惯性测量和Wi-Fi的数据直接估算行人的位置。基于行人航位推算法建立相对参考坐标系的位置推算模型;将惯性测量单元中陀螺仪的输出直接作为观测... 为有效利用智能手机中的微机电惯性测量器件,本文研究一种新型集成策略,通过有效结合微机电惯性测量和Wi-Fi的数据直接估算行人的位置。基于行人航位推算法建立相对参考坐标系的位置推算模型;将惯性测量单元中陀螺仪的输出直接作为观测值,同时定频采用无线网的位置数据进行校正,设计扩展卡尔曼滤波算法估算行人的实时位置坐标;设计运动轨迹,采集手机传感器和无线信号接入点的数据对该算法进行了有效性和可行性验证。研究结果表明:采用微机电惯性测量器件和无线网组合定位时,位置误差会小于惯性测量单元单独定位时的误差,可见Wi-Fi信息可辅助微电子机械系统惯性传感器更精确地完成室内行人导航定位任务。 展开更多
关键词 室内行人 微机电惯性测量器件 无线传输系统定 行人推算 组合定 独立建模 扩展卡尔曼滤波 直接法卡尔曼滤波
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WiFi与行人航迹推算自适应无迹卡尔曼滤波融合定位算法 被引量:8
11
作者 余成波 成科宏 《科学技术与工程》 北大核心 2020年第27期11155-11160,共6页
针对WiFi信号易受环境波动和存在多径效应现象,行人航位推算(pedestrian dead rockoning,PDR)系统中传感器模块精度有限,且存在累积误差问题,因此提出了一种加入自适应调整因子的改进无迹卡尔曼滤波(unscented Kalman filter,UKF)融合算... 针对WiFi信号易受环境波动和存在多径效应现象,行人航位推算(pedestrian dead rockoning,PDR)系统中传感器模块精度有限,且存在累积误差问题,因此提出了一种加入自适应调整因子的改进无迹卡尔曼滤波(unscented Kalman filter,UKF)融合算法,该算法利用残差r k的理论协方差与实际协方差的差异作为条件,引入调整因子ρ调整状态向量和观测向量的协方差进而调整卡尔曼增益参数。实验结果表明平均定位误差为1.35 m,最大定位误差为2.23 m。定位误差在1.5 m以内的概率达到了约80%,相比标准UKF算法在1.5 m以内的概率约为22%,提高了约58%。该算法提高了室内定位的定位精度,增强了定位的稳定性。 展开更多
关键词 WiFi室内定 行人推算 自适应调整因子 无迹卡尔曼滤波
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基于行人航位推算的后向地磁匹配算法 被引量:1
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作者 王安义 欧雪 《科学技术与工程》 北大核心 2021年第5期1707-1712,共6页
针对行人航位推算(pedestrian dead reckoning,PDR)定位存在误差累积和智能手机内置传感器精度不高的问题,采用PDR结合地磁的方法进行室内定位研究,提出一种改进的基于PDR的后向地磁匹配算法。在构建地磁基准库阶段,使用克里金插值算法... 针对行人航位推算(pedestrian dead reckoning,PDR)定位存在误差累积和智能手机内置传感器精度不高的问题,采用PDR结合地磁的方法进行室内定位研究,提出一种改进的基于PDR的后向地磁匹配算法。在构建地磁基准库阶段,使用克里金插值算法有效减少数据采集所耗费的大量时间并构建出双分辨率地磁基准库。在地磁匹配阶段,改进了基于动态时间规整(dynamic time warping,DTW)的后向地磁匹配算法,改进后的算法避免传统DTW地磁匹配需要全局搜索地磁序列的缺点,在保证定位精度的前提下,增强了定位实时性。实验结果表明,本文算法最大定位误差小于1.5 m,可以满足普通室内定位需求。 展开更多
关键词 室内定 行人推算 地磁基准库 地磁序列匹配
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一种基于微机械电子系统惯性传感器室内行人航位推算算法
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作者 王守华 陆明炽 +2 位作者 夏菲 邓桂辉 纪元法 《科学技术与工程》 北大核心 2017年第25期256-260,共5页
在室内行人定位中,行人航位推算(pedestrian dead reckoning,PDR)由于不需要外部辅助信息,而被广泛应用。针对传统室内PDR存在步长局限性等问题,提出了一种基于微机械电子系统(micro electro mechanical system,MEMS)传感器的行人航位... 在室内行人定位中,行人航位推算(pedestrian dead reckoning,PDR)由于不需要外部辅助信息,而被广泛应用。针对传统室内PDR存在步长局限性等问题,提出了一种基于微机械电子系统(micro electro mechanical system,MEMS)传感器的行人航位自适应拟合推算算法。该算法选用六位置法和卡尔曼滤波器(Kalman filter,KF)作为对加速度计和陀螺仪原始数据误差处理方案。通过过零检测和步态短时不变性计算脚的运动状态;并结合加速度自适应拟合行进距离,最后利用位置推算解算行人的运动轨迹。仿真结果表明,该算法在95 m运动距离内,最大误差不超1.5 m,具有良好精确性和灵活性,适用于实际的室内行人定位。 展开更多
关键词 惯性传感器 误差处理 自适应拟合 行人推算
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基于秩卡尔曼滤波的室内行人航位推算算法 被引量:20
14
作者 余志鹏 熊剑 +2 位作者 衷卫声 郭杭 钟启林 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期214-220,共7页
针对采用卡尔曼滤波进行室内行人导航数据融合时精度较低的问题,在行人航位推算技术的基础上,提出了一种基于秩卡尔曼滤波(RKF)的行人航位推算导航(PDR)方法。RKF技术由于采用特殊的秩采样机理,可以很好地处理非高斯和非线性系统问题。... 针对采用卡尔曼滤波进行室内行人导航数据融合时精度较低的问题,在行人航位推算技术的基础上,提出了一种基于秩卡尔曼滤波(RKF)的行人航位推算导航(PDR)方法。RKF技术由于采用特殊的秩采样机理,可以很好地处理非高斯和非线性系统问题。通过将RKF技术和零速修正(ZUPT)技术相结合,对室内行人运动中测得的多传感器数据进行融合,实现更加精确的室内行人导航定位。首先,利用零速检测算法从MEMS传感器测量数据中分析得到零速信息;然后,利用得到的零速信息作为ZUPT和RKF算法的信息源参与融合解算得到最终的行人位置;最后实验结果表明,基于RKF的PDR算法相对于采用扩展卡尔曼的行人航位推算算法有一定的提高,使得室内行人导航定位误差减小了18.91%。 展开更多
关键词 室内行人 行人推算(pdr) 秩卡尔曼滤波(RKF) 零速修正(ZUPT)
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多传感器组合的行人航位推算方法研究 被引量:3
15
作者 邓林坤 郭杭 +2 位作者 罗孝文 田宝连 何海平 《现代电子技术》 北大核心 2017年第12期11-14,共4页
基于iPad的三轴加速度计、三轴陀螺仪和三轴磁力计设计一种低成本多传感器的室内行人航位推算(PDR)系统。对于低成本传感器,设计了基于扩展卡尔曼滤波(EKF)的初始对准;在行走过程中,针对位置误差发散的问题,采用基于EKF的零速度更新(ZU... 基于iPad的三轴加速度计、三轴陀螺仪和三轴磁力计设计一种低成本多传感器的室内行人航位推算(PDR)系统。对于低成本传感器,设计了基于扩展卡尔曼滤波(EKF)的初始对准;在行走过程中,针对位置误差发散的问题,采用基于EKF的零速度更新(ZUPT)和磁力计组合的方法,ZUPT修正速度误差,加速度计和磁力计对陀螺仪进行误差修正,同时对航向角误差修正,从而实现了降低位置误差的目的。实验结果表明,对于低成本多传感器,该系统可以较好地满足室内行人定位要求,定位误差占总路程的2%左右;与已有的行人航位推算系统比较,该系统使用低成本的传感器,获得了很高的定位精度。 展开更多
关键词 扩展卡尔曼滤波 ZUPT 磁力计 行人推算
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多运动模式下的累积误差修正行人航位推算算法 被引量:3
16
作者 施元昊 张健铭 +1 位作者 徐正蓺 滕国伟 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2020年第12期305-312,共8页
多运动模式行人航位推算算法采用零速校正消除累计误差,但零速校正错判会导致误差。针对该问题,提出一种基于长短时记忆网络的自适应零速检测算法。构建长短时记忆网络提取不同运动模式下零速区间的三轴加速度、三轴角速度和时序特征,... 多运动模式行人航位推算算法采用零速校正消除累计误差,但零速校正错判会导致误差。针对该问题,提出一种基于长短时记忆网络的自适应零速检测算法。构建长短时记忆网络提取不同运动模式下零速区间的三轴加速度、三轴角速度和时序特征,通过优化零速检测算法实现多运动模式下的自适应零速检测,在此基础上采用差分进化算法融合蓝牙等定位方式对累积误差进行数据修正。实验结果表明,与传统卡尔曼滤波算法相比,本文算法定位绝对误差由6.43 m减少到0.94 m,相对误差由1.246%降至0.182%。 展开更多
关键词 行人推算 长短时记忆网络 零速检测 自适应算法 差分进化算法
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基于胸戴式手机传感器的行人航位推算算法研究 被引量:2
17
作者 刘杰 赵辉 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2023年第5期45-48,52,共5页
针对基于胸戴式惯性传感器的行人航位推算(PDR)算法中步长模型估计精度低的问题,提出一种多约束的反馈式步长估计模型。首先,用约束型峰值检测方法进行单步划分;在此基础上,通过对身高、步频和单步内加速度计信息进行特征提取,形成不同... 针对基于胸戴式惯性传感器的行人航位推算(PDR)算法中步长模型估计精度低的问题,提出一种多约束的反馈式步长估计模型。首先,用约束型峰值检测方法进行单步划分;在此基础上,通过对身高、步频和单步内加速度计信息进行特征提取,形成不同的权重因子建立步长回归模型;再用前一步步长对当前步进行反馈修正;结合航向补偿算法进行航向修正;最终实现行人位置的解算。基于手机惯性传感器进行了行走实验,结果表明:本文算法可以有效提高步长估计精度,定位误差小于总行程2%。 展开更多
关键词 行人 胸戴式 行人推算 多约束 步长估计模型 峰值检测
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一种基于行人航位推算的改进航迹跟踪算法 被引量:3
18
作者 胡锐 吴飞 +3 位作者 通雁辉 朱海 鄢松 陆雯霞 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2021年第1期49-55,共7页
针对在未知环境中行人轨迹跟踪问题,提出一种基于行人航位推算的改进航迹跟踪算法,有效实现了在磁场干扰环境下行人轨迹的高精确跟踪。在步数估计中,利用双重阈值二值化算法对加速度数据进行分析,进而获得行人的运动步数;在航向估计中,... 针对在未知环境中行人轨迹跟踪问题,提出一种基于行人航位推算的改进航迹跟踪算法,有效实现了在磁场干扰环境下行人轨迹的高精确跟踪。在步数估计中,利用双重阈值二值化算法对加速度数据进行分析,进而获得行人的运动步数;在航向估计中,利用自适应融合算法来获取航向。该融合过程首先根据姿态更新微分方程,将角速度与加速度融合获取一次航向角,再通过磁感应强度阈值确定一次航向角与磁力计测算航向角融合的权重,最后通过实验验证算法的有效性和优越性。结果表明,在未知环境中行走32 m的距离,获得的轨迹跟踪误差小于1.1%,定位误差小于0.75 m和1 m的概率分别为59%和80%,显著优于对比算法。 展开更多
关键词 行人推算 智能手机 磁干扰 双重阈值二值化 自适应融合
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多传感器行人航位推算方法和UKF融合算法 被引量:2
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作者 漆钰晖 郭杭 邓林坤 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2018年第3期49-54,共6页
针对利用惯性测量单元进行行人航位推算(PDR)时,其定位误差会随时间累积的问题,提出了一种基于多传感器融合的室内行人航位推算方法;对于智能移动设备的低成本多传感器,设计了基于无迹卡尔曼滤波(UKF)的初始对准,设定4种阈值条件进行步... 针对利用惯性测量单元进行行人航位推算(PDR)时,其定位误差会随时间累积的问题,提出了一种基于多传感器融合的室内行人航位推算方法;对于智能移动设备的低成本多传感器,设计了基于无迹卡尔曼滤波(UKF)的初始对准,设定4种阈值条件进行步伐状态检测;在行走过程中,针对步长和航向角误差累积的问题,利用基于UKF的零速度更新(ZUPT)对速度误差进行修正,零角速率更新(ZARU)和磁力计融合对航向角误差进行修正,从而有效提高了行人最终的位置精度。试验结果表明:使用该方法可以有效提高PDR位置精度,平均位置偏差占总路程的1.5%左右。 展开更多
关键词 无迹卡尔曼滤波 ZUPT ZARU 磁力计 行人推算
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基于多源信息融合的行人航位推算室内定位方法 被引量:22
20
作者 刘春燕 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第2期208-214,共7页
传统行人航位推算(Pedestrian Dead Reckoning,PDR)定位技术存在严重的误差累积问题。针对因航向偏差引起的误差累积,提出一种借助建筑几何信息实现行人航向的实时补偿方案,通过提高定向精度来抑制定位误差的累积传递。分析利用外源绝... 传统行人航位推算(Pedestrian Dead Reckoning,PDR)定位技术存在严重的误差累积问题。针对因航向偏差引起的误差累积,提出一种借助建筑几何信息实现行人航向的实时补偿方案,通过提高定向精度来抑制定位误差的累积传递。分析利用外源绝对位置改善PDR定位结果,试验一种自适应模型噪声的扩展卡尔曼滤波(Extended Kalman Filter,EKF)滤波算法,实现PDR与WIFI定位源的滤波融合。通过实验对比分析,基于改正航向的PDR相较于传统PDR,有效抑制了误差的累积,将整体误差控制在5 m左右;传统PDR与WIFI源滤波融合,比单纯传统PDR提高了82.8%的精确度;航向改正PDR与WIFI源相融合,则比单纯传统PDR和航向改正PDR分别提高了90.2%和49.5%的精确度。结果表明:补偿改正航向和借助外源绝对位置滤波融合均可有效控制传统PDR的误差累积,根据条件约束可知航向改正PDR及其与WIFI源融合方案较适用于规则室内环境,而原始航向PDR与WIFI源融合方案则不受室内结构影响,在多次滤波后逐渐提高行人定位精度,从而可满足行人室内定位精度需求。 展开更多
关键词 行人推算 几何信息 向补偿 WIFI定 滤波融合
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