基于運動-場景約束的單兵導(dǎo)航算法研究.pdf

1、近些年，微機電加工技術(shù)和微慣性傳感器的出現(xiàn)和快速發(fā)展，為單兵導(dǎo)航提供了很好的硬件設(shè)備支持?；贛IMU（MicroInertial Measurement Unit，微慣性測量單元）的單兵導(dǎo)航定位技術(shù)具有自主性強，使用靈活性好等優(yōu)點，已成為導(dǎo)航技術(shù)領(lǐng)域的研究熱點。
　　本論文在基于MIMU的單兵導(dǎo)航算法研究基礎(chǔ)之上，探索能夠改善單兵導(dǎo)航定位精度的約束條件和方法，設(shè)計了基于運動/場景約束的單兵導(dǎo)航算法，來對傳統(tǒng)算法進(jìn)行優(yōu)化，減小導(dǎo)航

2、定位誤差，為單兵提供更好的導(dǎo)航和位置服務(wù)。主要研究工作包括：
　?。?）總結(jié)單兵導(dǎo)航算法的研究進(jìn)展，給出基于MIMU的單兵導(dǎo)航算法基本原理框架和本文要研究的關(guān)鍵問題。針對這些問題提出了利用運動和場景約束條件來提高單兵導(dǎo)航系統(tǒng)的初始對準(zhǔn)和航向修正精度，進(jìn)而減小導(dǎo)航定位誤差。
　?。?）針對MIMU的精度較低，在單兵導(dǎo)航應(yīng)用中無法完成初始自對準(zhǔn)，解算得到的航向角漂移嚴(yán)重等問題，本文根據(jù)單兵導(dǎo)航應(yīng)用場景信息來輔助導(dǎo)航解算過程中的初

3、始對準(zhǔn)，航向保持和修正?？梢越柚鷪鼍爸械拇艌鲂畔⒎€(wěn)定，不隨時間發(fā)散以及建筑物的基本樓向信息易獲得等特點，開展基于磁航向信息的初始對準(zhǔn)和基于樓向信息輔助的航向角誤差修正技術(shù)研究，并通過實驗來驗證該方法的有效性。結(jié)果表明，該方法能夠有效抑制航向角的漂移問題。
　?。?）在基于加速度計方差的零速檢測算法基礎(chǔ)上，分別研究了利用加速度計、陀螺儀以及加速度計與陀螺儀同時使用情況的零速檢測算法，對比檢測結(jié)果，并設(shè)計了能更好地適應(yīng)單兵運動的多步態(tài)