基于零速修正与姿态自观测的惯性行人导航算法

摘要：

针对惯性行人导航中航向角发散致使导航精度降低的问题,提出了 一种基于零速修正与姿态自观测的惯性行人导航算法.通过四条件零速检测算法对行走步态中的零速区间进行检测.在检测得到的零速区间内,利用零速修正算法原理构造速度误差的观测量;利用零速区间内行人脚部与地面保持静止、只受到重力加速度及姿态角不变的特性,构造姿态角误差的观测量.应用卡尔曼滤波对零速区间内的姿态角、速度及位置的误差进行估计.利用得到的误差状态估计结果对行人导航进行误差校正,提高惯性行人导航的精度.实验表明:小范围矩形路径中,所提算法的导航轨迹相对误差平均值仅占总路程的0.98％,比零速修正算法减小了 78.11％;导航轨迹误差标准差仅为0.14 m,比零速修正算法减小了 88.62％;400 m标准操场闭合路径中解算终点相对位置误差仅为1.18％.解算轨迹与实际轨迹匹配度较高,具有良好的应用价值.

关键词：行人导航、零速修正、姿态自观测、卡尔曼滤波、误差校正

所属期刊栏目：48

分类号：V241.62(航空仪表、航空设备、飞行控制与导航)

资助基金：国防科技项目;山东省自然科学基金;山东省高等学校青年创新团队项目

在线出版日期：2022-08-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：1135-1144