一种基于步态的零速更新方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于步态的零速更新方法及系统，该方法包括以下步骤：S1、在人体脚踝处设置传感器组，获取加速度数据、陀螺仪数据和磁力计数据，并对其进行处理得到步态信息，包括步频信息和步长信息；S2、根据步频信息判断零速点在每个步态周期中的位置，在每个步态周期内加速度达到最大峰值点时，判定该点为零速点，并根据步长信息计算零速点的个数；S3、在惯性导航系统中，对加速度数据进行积分，并不断代入零速点进行误差修正，得到优化的惯性导航结果。本发明专利技术能够极大程度的消除积分漂移的影响，减小对加速度进行二次积分时出现的累积误差；能够显著提高惯性导航系统的导航精度。

【技术实现步骤摘要】
201610244321

【技术保护点】
一种基于步态的零速更新方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、在人体脚踝处设置传感器组，获取加速度数据、陀螺仪数据和磁力计数据，并对其进行处理得到步态信息，包括步频信息和步长信息；S2、根据步频信息判断零速点在每个步态周期中的位置，在每个步态周期内加速度达到最大峰值点时，判定该点为零速点，并根据步长信息计算零速点的个数；S3、在惯性导航系统中，对加速度数据进行积分，并不断代入零速点进行误差修正，得到优化的惯性导航结果。

【技术特征摘要】
1.一种基于步态的零速更新方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、在人体脚踝处设置传感器组，获取加速度数据、陀螺仪数据和磁力计数据，并对其进行处理得到步态信息，包括步频信息和步长信息；S2、根据步频信息判断零速点在每个步态周期中的位置，在每个步态周期内加速度达到最大峰值点时，判定该点为零速点，并根据步长信息计算零速点的个数；S3、在惯性导航系统中，对加速度数据进行积分，并不断代入零速点进行误差修正，得到优化的惯性导航结果。2.根据权利要求1所述的基于步态的零速更新方法，其特征在于，步骤S1中处理得到步频信息的具体方法为：根据加速度数据随着人的行走呈现周期性的特征，将一个步态周期分为4个阶段：脚离地、摆动、脚后跟着地和站立，根据该周期计算步频。3.根据权利要求1所述的基于步态的零速更新方法，其特征在于，步骤S1中处理得到步长信息的具体方法为：根据非线性步长模型计算步长信息Sk，其公式为：Sk=K*Amax-Amin4]]>其中，Amax和Amin分别表示一个步态周期内加速度的最大值和最小值，K为模型系数。4.根据权利要求1所述的基于步态的零速更新方法，其特征在于，步骤S2中判定零速点的方法具体为：对加速度数据进行滤波处理，设置滤波器的截止频率为3Hz；根据加速度数据的极大值和极小值的周期性得到步态周期，在前足完全承载时脚步悬停处于最低点，此时加速度达到最大峰值点，人体竖直速度为零，该点为零速点。5.根据权利要求1所述的基于步态的零速更新方法，其特征在于，步骤S3中惯性导航系统进行导航解算的具体方法包括：信号预处理、坐标系转换
\t和二重积分。6.根据权利要求5所述的基于步态的零速更新方法，其特征在于，步骤S3中惯性导航系统进行信号预处理的具体方法为：对加速度数据进行预处理，消除加速度计的仪器误差，其公式为：am=(1+f)*ar+b+∂]]>其中，am为加速度计的测量值，ar为真实值，f为...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑建彬，饶昆仑，詹恩奇，汪阳，华剑，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42