【摘要】：研究了慣性測(cè)量單元(IMU)固連在人員脛骨中間的行走步長計(jì)算方案,提出了捷聯(lián)慣性導(dǎo)航算法中零速率修正(ZUPT)時(shí)刻導(dǎo)航參數(shù)的重置方法,準(zhǔn)確得到了以初始方位角為未知數(shù)的三維位移函數(shù)表達(dá)式,避免二重積分對(duì)近似誤差的擴(kuò)散.通過分析人員行進(jìn)特性并結(jié)合ZUPT時(shí)刻脛骨與路面垂直的關(guān)系,以每步中垂直地面方向的位移幾乎為零作為約束條件,解算另外兩個(gè)平行地面方向的位移,進(jìn)而計(jì)算每一步的步長.該方法針對(duì)不同的人員和行走環(huán)境無需修改相關(guān)參數(shù),有較好的適應(yīng)性和通用性.經(jīng)多人次行走實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,行進(jìn)距離計(jì)算誤差在8%以內(nèi)的概率為91%.
[Abstract]:In this paper, the calculation scheme of the walking step size of the inertial measurement unit (IMU) in the middle of the tibia is studied, and the reset method of the zero-rate modified (ZUPT) time navigation parameters in the strapdown inertial navigation algorithm is proposed. The expression of the three-dimensional displacement function with the initial azimuth as an unknown number is obtained accurately to avoid the diffusion of the approximation error of the double integral. By analyzing the travel characteristics of the personnel and combining the relationship between the tibia and the road surface at ZUPT moment, the displacement of the vertical ground direction in each step is almost zero as the constraint condition, and the displacement of the other two parallel ground directions is calculated. Then the step size of each step is calculated. The method has good adaptability and generality because it does not need to modify the relevant parameters for different personnel and walking environment. The probability of calculating error of travel distance within 8% is 91.
【作者單位】： 天津大學(xué)電子信息工程學(xué)院;天津市測(cè)繪院;
【基金】：國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(61373102)
【分類號(hào)】：TN966

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本文編號(hào)：2322747