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公开(公告)号：CN115824209A
公开(公告)日：2023-03-21
申请号：CN202211391070.5
申请日：2022-11-07
Applicant: 北京自动化控制设备研究所
Abstract: 本发明基于加速度数据统计学特征的自适应零速区间判别方法，将微惯性传感器绑定于行人足部，采集行人步态下的原始惯性数据，利用广义似然比检测方法进行零速区间判别，将广义似然比的零速检测阈值设定为加速度统计量的加权组合，对零速区间检测阈值进行自适应调整。本发明提升了零速判别精度，从而提高误差修正精度。本发明尤其适用于解决复杂运动状态下的高精度行人导航问题。
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公开(公告)号：CN115752449A
公开(公告)日：2023-03-07
申请号：CN202211386492.3
申请日：2022-11-07
Applicant: 北京自动化控制设备研究所
Abstract: 本发明公开了基于步态特征的微惯性导航Kalman滤波器参数自适应设置方法，将微惯性传感器绑定于行人足部，采集行人在直线走、弧线走、转弯等步态下的原始惯性数据；利用每一步零速区间内解算航向角的均值计算相邻步航向角差值；利用航向角差值判断行人步态；在行人弧线走或转弯时，利用航向角差值自适应调整系统噪声Q矩阵的值，利用新息自适应调整量测噪声R矩阵的值。本发明自适应调整Kalman滤波器的系统噪声和量测噪声，大幅度提升了误差估计精度，实现行人高精度定位导航。
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公开(公告)号：CN114061616A
公开(公告)日：2022-02-18
申请号：CN202111230470.3
申请日：2021-10-22
Applicant: 北京自动化控制设备研究所
IPC: G01C22/00
Abstract: 本发明提供了一种自适应波峰检测计步方法，对行人不同运动状态下微惯性测量单元敏感的加速度、角速率进行波峰检测，统计不同运动状态下波峰值的分布情况及不同波峰值下的步态周期，以此作为训练集，采用多级支持向量机算法求解不同步态间的最优超平面，并构造决策函数以确定步态；根据当前检测周期角速率、加速度的波峰值和步态周期自适应调整下一检测周期的长度及波峰阈值，若周期角速率、加速度的波峰均有效，则相邻两波峰间计1步，否则不计步。本发明提高了计步的准确率，极大地提升了基于航位推算的行人微自主导航系统的精度。
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公开(公告)号：CN114034297A
公开(公告)日：2022-02-11
申请号：CN202111230695.9
申请日：2021-10-22
Applicant: 北京自动化控制设备研究所
Abstract: 本发明公开了一种自适应零速区间判定方法，将微惯性测量单元固定在行人脚部，采集多组行人在不同运动状态下脚部的加速度、角速率，对其进行降噪处理后统计各零速时刻和非零速时刻步态周期内加速度的峰值，以提取运动状态表征量；基于各零速时刻和非零速时刻步态周期内的运动状态表征量及加速度、角速率，构造训练样本集；采用支持向量机算法对零速点和非零速点进行分类，并求解边界条件及构造决策函数；根据当前步态周期微惯性测量单元输出的加速度的峰值并自适应调整下一周期零速检测的判据，并判断当前是否为零速状态，进而实现对零速区间的判定。本发明提高了零速检测准确率，进而提高了行人自主导航精度。
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公开(公告)号：CN119984249A
公开(公告)日：2025-05-13
申请号：CN202411959134.6
申请日：2024-12-30
Applicant: 北京自动化控制设备研究所
IPC: G01C21/16
Abstract: 本发明提供了一种行人侧走步态下的航位推算方法，包括将微惯性传感器绑定于腰部，采集行人运动状态下的三轴加速度和三轴角速度数据；计算行人侧向加速度的均值和方差，判断行人是否处于侧走步态，所述侧向加速度为水平面内、与身体前向垂直方向的加速度；如果处于侧走步态，计算单步的北向和东向位置增量，获得侧走偏移角度；计算侧走的真实运动方向，利用得到的真实运动方向进行航位推算；如果没有处于侧走步态，直接进行航位推算。本发明利用加速度数据特征判断侧走步态，利用位置增量推算侧走方向，实现了侧走步态下行人高精度航位推算。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN117686000A
公开(公告)日：2024-03-12
申请号：CN202311265898.0
申请日：2023-09-27
Applicant: 北京自动化控制设备研究所
IPC: G01C25/00
Abstract: 本发明提供的一种基于双轴转台的六位置标定方法，采用双轴转台装配待测惯导系统；开展位置标定，惯导系统的X、Y、Z轴依次指向东地北、东天南、西南天、西北地、天南东、地南西六个位置，进行采样；开展速率标定，控制惯导系统的X轴与外环轴平行指向东或西，按照速率点转动外环轴采样，控制外环轴回零、惯导系统Y轴指天，按照速率点转动内环轴采样，控制内环轴回零、惯导系统的Z轴与外环轴平行指向东或西，按照速率点转动外环轴采样；根据采样数据，计算陀螺仪和加速度计的零位、标度因数、安装误差系数。该方法可以方便快捷地利用双轴转台标定惯导系统的各项参数。
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公开(公告)号：CN113790722B
公开(公告)日：2023-09-12
申请号：CN202110960526.4
申请日：2021-08-20
Applicant: 北京自动化控制设备研究所
Abstract: 本发明提供了一种基于惯性数据时频域特征提取的行人步长建模方法，首先采集非常规步态下的惯性数据，对不同步态的惯性数据进行分段；然后计算单步周期内的步频、加速度方差，构建时域线性步长模型；随后将单步周期内的三轴加速度矢量和信号进行分数阶傅里叶变换，计算变换后的加速度信号的标准差因子和四分位差因子，构建频域线性步长模型；最后利用加权方法融合时域线性步长模型和频域线性步长模型，得到融合步长模型。该方法通过对惯性数据时频域特征的提取、融合，提高多运动状态下基于惯性传感器的行人航位推算精度，解决现有步长建模方法无法直接应用于跑步、侧走、倒走等非常规步态的技术问题。
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公开(公告)号：CN119984250A
公开(公告)日：2025-05-13
申请号：CN202411959243.8
申请日：2024-12-30
Applicant: 北京自动化控制设备研究所
Abstract: 本发明提供的一种基于频域分析的行人导航自适应卡尔曼滤波方法，包括：将微惯性传感器绑定于行人足部，采集行人运动的三轴加速度、三轴角速度数据；对三轴加速度、三轴角速度数据分别进行傅里叶变换，获得每一轴的频域信号；根据三轴加速度、三轴角速度中每一轴频域信号的幅值最大值，构建遗忘因子，基于遗忘因子构建权重系数；通过加权的方式对量测噪声协方差阵进行自适应估计；构建卡尔曼滤波器，利用卡尔曼滤波估计导航误差。本发明利用惯性数据的频域特征自适应调整量测噪声，大幅度提升变步频运动的误差估计精度，实现行人高精度定位导航。
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公开(公告)号：CN113790722A
公开(公告)日：2021-12-14
申请号：CN202110960526.4
申请日：2021-08-20
Applicant: 北京自动化控制设备研究所
Abstract: 本发明提供了一种基于惯性数据时频域特征提取的行人步长建模方法，首先采集非常规步态下的惯性数据，对不同步态的惯性数据进行分段；然后计算单步周期内的步频、加速度方差，构建时域线性步长模型；随后将单步周期内的三轴加速度矢量和信号进行分数阶傅里叶变换，计算变换后的加速度信号的标准差因子和四分位差因子，构建频域线性步长模型；最后利用加权方法融合时域线性步长模型和频域线性步长模型，得到融合步长模型。该方法通过对惯性数据时频域特征的提取、融合，提高多运动状态下基于惯性传感器的行人航位推算精度，解决现有步长建模方法无法直接应用于跑步、侧走、倒走等非常规步态的技术问题。
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公开(公告)号：CN117723059A
公开(公告)日：2024-03-19
申请号：CN202311450587.1
申请日：2023-11-02
Applicant: 北京自动化控制设备研究所
Abstract: 本发明提供了一种基于足间距离约束的行人导航方法，针对正常行走、跑步状态分别设置足间距离约束的阈值；将两个微惯性传感器分别绑定于行人的左脚和右脚，采集任一个微惯性传感器输出数据，判断运动状态为正常行走或者跑步；计算当前时刻的足间距离，根据不同状态下足间距离与阈值的关系，对双脚位置坐标进行更新，采用卡尔曼滤波估计、修正导航误差。本发明通过自适应调整足间距离阈值能够提升位置更新精度，从而提高误差修正精度。
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