基于誤差四元數(shù)卡爾曼濾波的行人定位算法研究.pdf

1、誤差校正是行人定位算法的重要組成部分。本文以行人慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的各項導(dǎo)航參數(shù)誤差作為研究對象，以導(dǎo)航參數(shù)誤差模型為出發(fā)點，運用相關(guān)數(shù)學(xué)理論、慣性導(dǎo)航基本原理，綜合行人運動的特點以及信息融合方法，推導(dǎo)出主要導(dǎo)航參數(shù)誤差之間的關(guān)聯(lián)模型。根據(jù)誤差關(guān)聯(lián)表達式進行組合，設(shè)計了以四元數(shù)誤差、角速度誤差、位移誤差、速度誤差、加速度誤差和地磁強度誤差為狀態(tài)變量的卡爾曼濾波器。
　　其次，對比力模值與滑動方差的傳統(tǒng)靜止檢測算法進行分析，從比力方程和滑

2、動方差的定義出發(fā)，分別建立了比力模值、滑動方差與外部加速度之間關(guān)系的數(shù)學(xué)模型，研究了傳統(tǒng)靜止檢測算法在不同步態(tài)情況下存在失效的可能性。在此基礎(chǔ)上，本文以陀螺儀誤差模型和加速度計誤差模型為理論基礎(chǔ)，分別建立了角速度與外部加速度關(guān)聯(lián)的數(shù)學(xué)模型，設(shè)計了能夠根據(jù)行人運動狀態(tài)自適應(yīng)調(diào)整的新型靜止檢測算法，該算法具有結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高等特點。
　　最后，論文以誤差卡爾曼濾波和新型靜止檢測算法為核心，設(shè)計了行人慣導(dǎo)系統(tǒng)定位算法，實現(xiàn)對各項導(dǎo)航參