運動人體可穿戴式自主定位技術研究.pdf

1、目前，室外導航定位已經成為了一項比較成熟和實用的技術。然而，隨著數(shù)據(jù)、多媒體行業(yè)這些年的飛速發(fā)展，人們對定位與導航的需求和精度要求也是與日俱增。尤其在室內環(huán)境十分復雜的情況下，常常需要確定室內行人或其所佩戴的移動終端的位置、姿態(tài)、速度等信息。但是受定位時間、定位精度、無定位信號以及復雜室內環(huán)境等條件的限制，現(xiàn)如今的導航系統(tǒng)往往表現(xiàn)得并不是十分強大。比如:一般民用導航的系統(tǒng)精度大約在10m左右，其定位的精度距離服務應用方面還是不夠高;并且

2、一般的室內環(huán)境，經常會出現(xiàn)墻、禁止通行路標、欄桿等障礙物的情況，如若單獨使用GPS導航系統(tǒng)，其不會考慮這些微小的路障，所以會比較常出現(xiàn)穿墻、跨欄等現(xiàn)象，造成失敗服務。因此研究一種無需GPS輔助定位信息介入，可應用于任何定位環(huán)境并具有較高精度的自主定位技術是很有必要的。
　　目前，符合上述需求的定位技術解決方案已被許多專家學者所提出并進行了深入研究，其中包括:射頻識別技術、ZigBee技術、A-GPS定位技術、超聲波定位技術、超寬帶

3、技術光跟蹤定位、圖像分析、藍牙技術、信標定位以及紅外和計算機視覺定位技術等。
　　然而，直到目前還沒有人提出一種針對于運動人體可穿戴式的低成本、好實現(xiàn)、易操作、高精度、高可靠性、便捷的自主定位的方法。鑒于此，本文利用零速和全姿態(tài)校正的方式，將誤差向量通過智能濾波器對MEMS慣性測量單元IMU(InertialMeasurement Units)的位置、速度及姿態(tài)等信息進行融合校準，從而完成擁有上述幾個特點的自主定位工作。因此，本文

4、此項研究具有廣闊的應用前景和很大的現(xiàn)實意義。本文主要面向在無衛(wèi)星定位的情況下，利用設備可穿戴的特點，根據(jù)人體靜止狀態(tài)的特征進行檢測觸發(fā)，通過零線速度、零角速度、地磁和智能濾波器等手段對微慣導系統(tǒng)的定位信息進行修正，有效解決慣導器件的長時漂移問題，從而提高定位精度。本文采用SINS+IF+ZUPT+ZARU+COMPASS算法框架，其中SINS為捷聯(lián)慣性導航系統(tǒng)，IF為智能濾波器，ZUPT與ZARU分別為基于人體的零線速度和零角速度的修正