行人低成本惯导自适应零速探测

为了进一步提升全球卫星导航系统的多传感器融合定位精度,提出1种自适应阈值的零速探测方法:利用安装在行人足部的低成本惯性测量单元进行行人航位推算,并利用行人脚落地时的零速信息进行零速更新,以抑制误差发散;利用加速度计和陀螺仪输出构建极大似然检验统计量,发现滑动窗口内检验统计量的幅值和最小值随着速度加快而增大;然后通过幅值和最小值2个特征量,建立自适应阈值模型,阈值根据速度变化而动态调整,确保每一步均能探测零速状态,同时不会过多地探测零速;最后通过用自适应阈值和固定阈值解算不同速度的数据加以验证。结果表明:较小的固定阈值在行人速度较大时,存在大量零速间隔的漏判;较大的固定阈值则出现较多将动态判断为静态的情况;用自适应阈值可准确地探测出100%的零速间隔,明显优于固定阈值。

车载GNSS/SINS组合导航中零速区间探测方法的改进

零速修正技术是克服捷联惯导(SINS)定位定姿误差发散最为实用的一种约束方法,该技术包含零速区间探测和零速更新两个部分,其中,零速区间探测是零速更新的基础。基于实测数据,对广泛应用于行人微机电系统(MEMS)组合导航中的4种零速区间探测方法在车载全球卫星导航系统/捷联惯导(GNSS/SINS)高精度组合导航中的实际探测性能进行了分析,获得了一些有益的结论。在此基础上,提出使用低通滤波器预先消除陀螺和加速度计数据中的高频噪声,进而提升角速度能量探测器零速区间探测效果的改进方法,并给出了不同窗口的最佳阈值范围。

利用MEMS-IMU检测车辆运动状态的自适应方法

针对大众用户车载高精度导航中,现有的车辆状态(静止、直行、转弯)检测算法一般采用事先确定的固定阈值,不具有自适应性,其中转弯检测大多针对大角度转弯,对于小弧段变化以及变道则无法实现准确检测的问题,提出利用微机电系统-惯性测量系统(MEMS-IMU)检测车辆运动状态的自适应方法:利用滑动窗口内的加速度计数据在线确定零速探测阈值;根据速度建立自适应阈值进行转弯检测,以达到较高的零速探测成功率,可以检测出车辆行驶过程中绝大部分转弯、小弧段变化以及变道情况。实验结果表明,该方法具有较强的可行性。