基于惯性导航的(IMU,MEMS)的室内定位

大家都知道惯导随着时间误差会不断积累,所以这个方法往往不会单独使用,而是和其他技术一起进行融合。由其他的绝对定位技术提供校正信息,而惯导的信息提供连续的定位和起到对其他位置的平滑作用。针对行人而言,如果以手机作为定位平台,基本上就是所谓的微机械的MEMS,基本所有手机都具备。

传统的捷联式惯导中,通过惯性器件测量各个方向上的加速度然后再时间上进行积分,就可以求取目标的移动。但是在行人中,mems比较差的精度和姿态随意性,会导致积分快速发散,精度完全不可用。

所以,在行人的室内定位中的mems使用,基本都基于航位推算(PDR),也就是现在基本很多手机都具有的,通过加速度计算你行走的步数,然后通过估计你每步的长度从而获得行人的移动距离。怎么计算行人的步数呢,如下图所示,行人携带手机在行走过程中,由于重心随着前进的节奏呈现周期性变化。通过这个变化的监测,自然可以知道行人的前进步伐。
基于惯性导航的(IMU,MEMS)的室内定位_第1张图片
基于惯性导航的(IMU,MEMS)的室内定位_第2张图片
  当然有距离还不够,还需要知道移动方向才能定位,MEMS中自然是还有陀螺仪和地磁传感器,通过这两个传感器和加速度的结合,可以获得前进方向的推算,通常通过滤波组合。不过方向的推算不是很准,所以也有人在使用pdr时,只使用其距离来组合其他的定位方法。

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