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首页基于IMU模块的行人航向角误差修正算法
伴随着全球互联网信息时代的到来,导航系统与通信系统的结合日益紧密,通信与行人航迹在信息交融中不断迅速发展。为了获取更精准的行人运动航迹,文中使用了惯性测量模块(Inertial Measurement Unit,IMU)辅助行人运动轨迹。由于IMU惯性测量元件自身存在惯性漂移情况,导致在行人航向角推算中会产生大量误差。因此,文中研究了基于IMU模块航向角误差修正算法,大大提高了运动轨迹的精度。
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电子设计工程
Electronic Design Engineering
第 27卷
Vol.27
第 2期
No.2
2019年 1月
Jan. 2019
收稿日期:2018-03-27 稿件编号:201803237
作者简介:刘勇(1990—),男,安徽池州人,硕士研究生,助理工程师。研究方向:智能信息处理及应用。
21 世纪信息时代的到来,人们对位置信息的需
求随之日益增长。在室内环境下,如商业广场、学校
图书馆、地下停车场等,准确地获取用户的位置信息
显得十分迫切。在室外环境中,如露天体育场、高速
公路、徒步旅行等 ,我 们时常需要 根据 行人运动轨
迹,来了解行人的踪迹信息。
由于室内、外环境的复杂多变,无线信号和卫星
信号在大气层中传播都会存在衰减、干扰、多径和折
射等因素的影响,进而造成接收信号强度不同程度
的衰弱,随之提取出来的信号特征在精准度方面将
不能很好地满足人们的需求。
1 行人运动轨迹推算
此推算是将 IMU 模块携带于人体的某一部位,
根据 IMU 模块采集的数据特征对人体行走时的步频
和步幅进行检测和估计,再结合角速度信息对行人
轨迹的航向方向进行推算,从而获取行人的位置、速
度和方向。
图 1 二维平面上行人轨迹推算原理图
如图 1 所示:横向坐标轴正向为方向 E,纵向坐
标轴正向为方向 N。假设在初始时刻 t
0
时刻行人的
起始点为 P
0
(e
0
,n
0
),沿偏离正北方向 α
0
角度的航向
移动,在 t
1
时刻,人体行走距离为 s
0
,则 t
1
时刻行人在
基于 IMU 模块的行人航向角误差修正算法
刘 勇,陈本军,程跃兵,李绍隆
(上海机电工程研究所 上海 201109)
摘要:伴随着全球互联网信息时代的到来,导航系统与通信系统的结合日益紧密,通信与行人航迹
在信息交融中不断迅速发展。为了获取更精准的行人运动航迹,文中使用了惯性测量模块(Iner⁃
tial Measurement Unit,IMU)辅助行人运动轨迹。由于 IMU 惯性测量元件自身存在惯性漂移情况,
导致在行人航向角推算中会产生大量误差。因此,文中研究了基于 IMU 模块航向角误差修正算
法,大大提高了运动轨迹的精度。
关键词:IMU;行人运动轨迹;惯性漂移;航向角
中图分类号:TN961 文献标识码:A 文章编号:1674-6236(2019)02-0080-05
Base on IMU module heading angle error correction algorithm
LIU Yong,CHEN Ben⁃jun,CHENG Yue⁃bing,LI Shao⁃long
(Shanghai Electro-Mechanical Engineering Institute,Shanghai 201109,China)
Abstract: With the advent of the global internet information age,The combination of navigation
information and communication system is increasingly close,Communication and pedestrian track are
developing rapidly in the integration of information.In order to obtain more accurate pedestrian movement
track. In this paper,the inertial measurement module(Inertial Measurement Unit,IMU)assisted the
pedestrian motion trajectory. Because of inertial drift of the IMU inertial measurement element itself,so
in pedestrian heading estimation will produce a large number of errors.Therefore,this paper studies the
error correction algorithm based on the IMU module,which greatly improves the trajectory accuracy.
Key words: IMU;pedestrian motion trajectory;inertial drift;heading angle
-- 80

















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