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基于运动姿态识别的行人惯性导航算法

发布时间:2019-07-21 00:35 来源:未知 编辑:admin

  基于运动姿态识别的行人惯性导航算法_电子/电路_工程科技_专业资料。针对室内定位惯性导航算法存在累积误差的问题,提出了一种基于运动姿态识别的行人惯性导航算法.在捷联惯性导航算法的基础上,引入了行人脚部姿态识别方法,将行人的位移以单步长为单位进行惯性导航解算.使用姿态识别与零速修正相结合确定每一步的静止时刻,改进步数检测结果,并对行人静止时刻的

  2018 年 第 37 卷 第 5 期 传感器与微系统( Transducer and Microsystem Technologies) : 123 DOI 10 . 13873 / J. 1000 9787 2018 05 0123 05 — ( )— — 基于运动姿态识别的行人惯性导航算法 张会清,许潇民 * ( 北京工业大学 信息学部, 北京 100124) 提出了一种基于运动姿态识别的行人惯性导 摘 要:针对室内定位惯性导航算法存在累积误差的问题, 航算法。在捷联惯性导航算法的基础上, 引入了行人脚部姿态识别方法, 将行人的位移以单步长为单位进 行惯性导航解算。使用姿态识别与零速修正相结合确定每一步的静止时刻, 改进步数检测结果, 并对行人 静止时刻的速度和位置信息进行校正, 以降低累积误差; 统计前期误差较小的行人惯性导航数据, 并建立 步频—步长模型, 根据行人实时的步频和方向变化对当前步长进行校准, 在行人以惯常运动姿态或运动姿 态变化时分别采取对应的步长估计算法, 以保证导航算法的准确性。实验结果表明: 与传统捷联惯性导航 算法相比, 提出的算法提高了长距离导航的精度。 关键词:室内导航;姿态识别;步数检测;步频—步长模型;惯性导航算法 2018 ) 05 —0123 —05 中图分类号:TN 965 文献标识码:A 文章编号:1000—9787( Pedestrian inertial navigation algorithm based on motion posture recognition* School of Information, Beijing University of Technology, Beijing 100124 , China) ( Abstract:Aiming at problem that there is accumulation error in indoor navigation algorithm, a pedestrian inertial navigation algorithm based on moving posture recognition is proposed. The method of pedestrian ’ foot posture recognition is introduced into the strapdown inertial navigation algorithm, the trajectory of pedestrian movement is divided in single step for computation of inertial navigation. Zero velocity update and movement gesture detection improve step number test result, correct speed and method are combined to determine static moment of each step, location information of pedestrians in static moment in order to reduce cumulative error; count inertial navigation data with slight error in early stage and build stride-frequency model, different algorithm strategy is taken when moving posture of pedestrian changed, as a result to ensure the accuracy of navigation algorithm. Experimental the precision of the long distance results shows that compared with the traditional algorithm of inertial navigation, navigation is improved. Keywords:indoor navigation;posture recognition;stride-number detection;step frequency-step length model; inertial navigation algorithm 0 ZHANG Hui-qing XU Xiao-min , 引 言 导航是引导人或物, 从指定路线的一点运动到另一点 [ ] 的方法 。由于卫星信号到达地面时信号较弱、 不能穿透 [ ] 建筑物 , 室内环境需要采取新的技术方法实现导航定 位。按照是否需要载体设备与相关室内环境中的设备配 合, 目前, 室内定位导航技术可以分为自主式导航和非自主 [ ] 式导航 。惯性导航技术是一种自主式导航技术, 相对其 他室内定位技术具有不需要布设接收装置、 不受环境变化 Levi R W 和 Judd T 提出了行人航迹 影响等优点。1996 年, 推算( 的概念[]。很多研究 pedestrian dead reckoning, PDR) 1 2 3 4 机 构 将 微 机 电 系 统 (micro-electro-mechanical system, 惯性传感器佩戴于人体的一个或多个不同部位, 以 MEMS) 准确采集行人运动时的惯性数据。由于走动时人体运动情 况较复杂, 惯性导航算法过程中存在累积误差, 使得行人长 距离导航时精确性逐渐降低, 限制了其应用。 本文提出了一种基于运动姿态识别的行人惯性导航算 法, 将惯性传感器佩戴于行人脚部, 采用零速修正方法和姿 态识别方法将行人运

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