PDR步行者航位推算
1、惯性导航(Inertial navigation)
1.1概念
利用载体上的加速度计、陀螺仪测得载体相对于惯性空间的角速度和加速度,并在给定初始条件下,由计算机推算出载体的姿态、航向、速度、位置等导航参数的自主式导航方法。
1.2原理
惯性导航的相关理解
1.3惯性导航在室内定位的优缺点
结论:高精度的室内定位是无法单靠惯性导航(惯导)来实现的
原因:室内GPS信号差
首先惯性导航主要依赖于两个传感器,和通过传感器计算出三个参数:
加速度传感器:行走步数N,行走步长L
磁场传感器:方向A
假定此时的位置为P(x0,y0),当我们向前迈出一步后,相信大家都很容易推出下个位置P(x1,y1):
x1=x0+L*cos(A);
y1=y0+L*sin(A);
误差来源
- 传感器的误差
- 环境的影响,尤其是强磁场的干扰,会使得方向A变得极其不准;
- 人的摆臂会影响加速度,不能简单的依靠滤波去除;
- 人步长L的推算:步长L受多种因素影响,包括不同的人、不同的环境、不同的着装、不同的道路情况;手机放在兜里,拿在手里的计算结果也不相同;
总结:惯性导航是一个误差不断累积的系统,且不具备自我纠正能力
优点
1.惯导计算简单,不需要外部器械辅助,可作为室内定位的非常好的辅助系统;
2.利用WIFI,蓝牙或其他辅助手段不断纠正惯导的误差,使得每隔一段时间就能减小累计误差,在多次迭代过程中达到平衡,增加定位准确性;
加速度传感器的计步测算法
基于三轴加速度计的计步算法
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