【技术实现步骤摘要】
一种基于惯性测量单元的室内物体定位方法和系统
本专利技术涉及移动定位
，特别是涉及一种基于惯性测量单元的室内物体定位方法和系统。
技术介绍
近年来，随着无线传感器网络，智能嵌入式设备和普适计算等技术的不断发展，人们对位置服务的需求不断增大。虽然全球定位系统(GlobalPositioningSystem，GPS)可以在室外实现较为精确的定位，但在室内环境或者高层建筑密集的地区却无法检测到信号。因此，基于室内的位置服务逐渐得到了人们的重视。室内定位是指在室内环境中实现位置定位，主要采用无线通讯、基站定位、惯导定位等多种技术集成，形成一套室内位置定位体系，从而实现人员、物体等在室内空间中的位置监控。对于室内定位技术，国外较为成熟的室内定位系统有ActiveBadge、LANDMARC、Horus和AH-Los等系统。而国内对于这方面的研究起步较晚，但也取得一些成绩，如北京航空航天大学的Weyes系统，中国科技大学通过UWB系统实现的高精度室内定位等。上述诸多室内定位解决方案依据硬件设备的种类可分为以下五类：基于基站...
【技术保护点】
1.一种基于惯性测量单元的室内物体定位方法，其特征在于，包括：/n获取室内物体的加速度测量值和陀螺仪测量值；所述陀螺仪测量值包括所述物体绕水平轴、竖直轴和自转轴的角运动；/n根据所述加速度测量值和所述陀螺仪测量值，解算所述室内物体的运动姿态，得到四元数数据；/n分别构建载体坐标系和地理坐标系；所述载体坐标系为以所述室内物体的重心为原点的坐标系；/n获取所述载体坐标系中所述室内物体的加速度值；/n根据所述四元数数据将所述载体坐标系中室内物体的加速度值转换为所述地理坐标系中室内物体的加速度值；/n对所述地理坐标系中室内物体的加速度值进行校准，得到校准后的加速度值；/n根据所述校...
【技术特征摘要】
1.一种基于惯性测量单元的室内物体定位方法，其特征在于，包括：
获取室内物体的加速度测量值和陀螺仪测量值；所述陀螺仪测量值包括所述物体绕水平轴、竖直轴和自转轴的角运动；
根据所述加速度测量值和所述陀螺仪测量值，解算所述室内物体的运动姿态，得到四元数数据；
分别构建载体坐标系和地理坐标系；所述载体坐标系为以所述室内物体的重心为原点的坐标系；
获取所述载体坐标系中所述室内物体的加速度值；
根据所述四元数数据将所述载体坐标系中室内物体的加速度值转换为所述地理坐标系中室内物体的加速度值；
对所述地理坐标系中室内物体的加速度值进行校准，得到校准后的加速度值；
根据所述校准后的加速度值，获得所述室内物体的实际速度；
根据所述实际速度，确定所述室内物体的运动位置，完成对所述室内物体的定位。
2.根据权利要求1所述的一种基于惯性测量单元的室内物体定位方法，其特征在于，所述根据所述加速度测量值和陀螺仪测量值，解算所述室内物体的运动姿态，得到四元数数据，包括：
读取所述加速度测量值和陀螺仪测量值；
采用数字运动处理器，根据所述加速度测量值和陀螺仪测量值，解算所述室内物体的运动姿态得到所述四元数数据。
3.根据权利要求1所述的一种基于惯性测量单元的室内物体定位方法，其特征在于，所述对所述地理坐标系中室内物体的加速度值进行校准，得到校准后的加速度值，包括：
将所述加速度值减去重力加速度值，得到校准后的加速度值。
4.根据权利要求1所述的一种基于惯性测量单元的室内物体定位方法，其特征在于，对所述地理坐标系中室内物体的加速度值采用零速度更新法进行校准，得到校准后的加速度值，包括：
获取所述室内物体在一个运动周期内的瞬时速度；
根据所述室内物体在一个运动周期内的瞬时速度，获取所述室内物体的加速度偏置误差；所述加速度偏置误差为ε：
其中，T为室内物体的一个运动周期，为室内物体在t＝T时刻的瞬时速度，为测得加速度值的积分变量；
根据所述加速度偏置误差和所述校准后的加速度值，确定得到所述室内物体的实际加速度矢量；所述实际加速度矢量为
其中，为测得的加速度值，t为室内物体的运动时刻，t∈[0,T]。
5.根据权利要求3或4所述的一种基于惯性测量单元的室内物体定位方法，其特征在于，所述根据所述校准后的加速度值，获得所述室内物体的实际速度，包括：
根据所述实际加速度矢量，确定所述室内物体的实际速度；所述实际速度为
其中，εt为由加速度偏置误差所导致的速度误差，为实际加速度矢量的积分变量，为瞬时速度，
6.一种基于惯性测量单元的室...
【专利技术属性】
技术研发人员：王晖，何碧，莫毓昌，陈希，廖燚，
申请(专利权)人：浙江师范大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33
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