一种基于惯性网络的行人定位方法技术

本发明专利技术公开了一种基于惯性网络的行人定位方法，该方法基于行人行走过程中，其腰部和足部具有不同的运动特征，将惯性传感器分别安装于人体的腰部和足部分别敏感其运行信息，整合利用人体不同部位的运动特征，利用行人行走过程中腰部和足部之间特有的角度和距离约束关系，基于不等式约束卡尔曼滤波方法，抑制行人航迹推算方法中的航向角和距离测量误差，从而实现更精确的行人定位。本发明专利技术结合行人运动时腰部和足部所特有的生理特征提出基于惯性网络的行人定位方法，克服现有行人惯性导航技术的局限，对低成本、高精度的室内行人导航具有实际应用意义。

A pedestrian location method based on inertial network

【技术实现步骤摘要】
一种基于惯性网络的行人定位方法
本专利技术涉及室内定位
，具体涉及一种基于惯性网络的行人定位方法。
技术介绍
室内定位技术是智慧城市、物联网以及应急救援等的核心技术，与人们的日常生活密切相关。人类80％以上的时间在室内环境中活动，致使室内定位市场蓬勃发展。激增的产业需求在定位精度、响应速度、稳定性等传统性能指标之外对定位技术提出了新的要求，尤其是对普适性、自主性室内定位技术的需求。各种各样的室内定位技术层出不穷，包括基于无线通讯的Wi-Fi、RFID、UWB、超声波定位技术和基于MEMS传感器的视觉、地磁场、惯性传感器的技术等。在这些目前已有的室内定位技术中除了惯性定位技术，其他技术普遍需要外部设施或先验数据库，无法满足对普适性和自主性的需求。然而，具有自主性和普适性的惯性导航技术主要针对于刚体的运动，应用在具有特有生理运动状态的人体上时，不仅存在惯性导航固有的累积误差，而且会增加额外的误差，从而降低行人定位的精度。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：克服传统惯性导航直接用于行人定位存在的局限性，结合行人运动本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于惯性网络的行人定位方法，其特征在于，包括如下步骤：/n步骤1，将2～5个MEMS惯性传感器分别固定于人体的腰部和足部，上位机通过蓝牙实时接收各个MEMS惯性传感器的采集信息；/n步骤2，基于腰部和足部MEMS惯性传感器实时采集的角度信息和速度信息，分别获取行人行走过程中腰部和足部的运动特征，包括航向角、步长和位置；/n步骤3，基于行人行走过程中腰部运动相对平稳的运动特征，以腰部的信息获取行人的航向变化，同时根据行人几秒钟内沿直线行走的运动特征，对获取的腰部航向角进行直行检测，利用取均值法修正直行运动状态的航向；/n步骤4，利用行人行走过程中腰部和足部之间固有的角度约束关系以及腰部和...

【技术特征摘要】
1.一种基于惯性网络的行人定位方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1，将2～5个MEMS惯性传感器分别固定于人体的腰部和足部，上位机通过蓝牙实时接收各个MEMS惯性传感器的采集信息；
步骤2，基于腰部和足部MEMS惯性传感器实时采集的角度信息和速度信息，分别获取行人行走过程中腰部和足部的运动特征，包括航向角、步长和位置；
步骤3，基于行人行走过程中腰部运动相对平稳的运动特征，以腰部的信息获取行人的航向变化，同时根据行人几秒钟内沿直线行走的运动特征，对获取的腰部航向角进行直行检测，利用取均值法修正直行运动状态的航向；
步骤4，利用行人行走过程中腰部和足部之间固有的角度约束关系以及腰部和足部之间的距离约束关系，基于不等式约束卡尔曼滤波方法进一步修正和抑制腰部航向角和足部距离测量误差；
步骤5，基于获取的腰部航向角和足部距离进行航迹推算实时输出行人的位置信息。


2.如权利要求1所述的基于惯性网络的行人定位方法，其特征在于：所述步骤1中，将MEMS惯性传感器分别置于人体的腰部和足部，与蓝牙通讯模块共同构成惯性网络测量系统；腰部和足部的惯性传感器分别是惯性网络测量系统的节点，通过蓝牙进行信息实时采集与共享。


3.如权利要求1所述的基于惯性网络的行人定位方法，其特征在于，所述步骤2中获取腰部和足部的运动特征包括以下步骤：
(2.1).根据行人行走过程中腰部运动特征，选取MEMS传感器沿重力加速度反方向的加速度信号，基于两个相邻加速度最大值点之间的时间间隔为一个步态周期，在步态周期内，基于MEMS传感器以重力加速度方...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱庄生，贾悦，谭浩，徐起飞，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：北京;11