惯性行人导航系统的算法研究
| 摘要 | 第4-5页 |
| ABSTRACT | 第5-6页 |
| 1 绪论 | 第17-36页 |
| 1.1 研究背景与意义 | 第17-21页 |
| 1.1.1 行人导航系统的应用领域 | 第18-20页 |
| 1.1.2 行人导航系统的技术特征 | 第20-21页 |
| 1.2 国内外相关工作研究进展 | 第21-34页 |
| 1.2.1 卫星导航系统 | 第21-23页 |
| 1.2.2 室内导航系统 | 第23-27页 |
| 1.2.3 惯性导航系统 | 第27-29页 |
| 1.2.4 惯性行人导航系统 | 第29-34页 |
| 1.3 本文的主要工作和结构安排 | 第34-36页 |
| 2 惯性行人导航系统的技术方案 | 第36-57页 |
| 2.1 惯性行人导航系统的结构设计 | 第36-43页 |
| 2.1.1 惯性行人导航系统的算法结构 | 第36-38页 |
| 2.1.2 惯性行人导航系统的硬件结构 | 第38-41页 |
| 2.1.3 惯性行人导航系统的原型实现 | 第41-43页 |
| 2.2 常用参考坐标系及其转换关系 | 第43-50页 |
| 2.2.1 常用参考坐标系 | 第43-47页 |
| 2.2.2 姿态角与姿态矩阵 | 第47-48页 |
| 2.2.3 常用坐标系的相互转换 | 第48-50页 |
| 2.3 捷联惯导系统的工作原理 | 第50-55页 |
| 2.3.1 姿态更新算法 | 第50-54页 |
| 2.3.2 速度和位置更新算法 | 第54-55页 |
| 2.4 惯性行人导航系统的误差分析 | 第55-56页 |
| 2.5 本章小结 | 第56-57页 |
| 3 惯导系统的误差模型与初始对准 | 第57-75页 |
| 3.1 粗对准 | 第57-61页 |
| 3.1.1 水平对准 | 第57-58页 |
| 3.1.2 方位对准 | 第58-61页 |
| 3.2 系统误差模型 | 第61-64页 |
| 3.2.1 欧拉平台误差角微分方程 | 第61-63页 |
| 3.2.2 姿态误差方程 | 第63-64页 |
| 3.2.3 速度误差方程 | 第64页 |
| 3.3 精对准 | 第64-70页 |
| 3.3.1 卡尔曼滤波模型 | 第65-67页 |
| 3.3.2 扩展卡尔曼滤波算法 | 第67-69页 |
| 3.3.3 无迹卡尔曼滤波算法 | 第69-70页 |
| 3.4 数值实验 | 第70-74页 |
| 3.4.1 磁场补偿实验 | 第70-71页 |
| 3.4.2 精对准实验 | 第71-74页 |
| 3.5 本章小结 | 第74-75页 |
| 4 惯性行人导航系统的步态检测 | 第75-94页 |
| 4.1 步态周期划分 | 第75-78页 |
| 4.2 步态时相检测 | 第78-84页 |
| 4.2.1 步态检测技术 | 第78-79页 |
| 4.2.2 步态检测方法 | 第79-84页 |
| 4.3 自适应步态检测 | 第84-91页 |
| 4.3.1 步态检测过程 | 第84-86页 |
| 4.3.2 步态检测参数 | 第86-91页 |
| 4.4 实测实验 | 第91-93页 |
| 4.5 本章小结 | 第93-94页 |
| 5 基于卡尔曼滤波算法的零速修正 | 第94-116页 |
| 5.1 零速修正方法 | 第94-96页 |
| 5.2 间接滤波方法 | 第96-98页 |
| 5.3 基于滤波算法的零速修正 | 第98-103页 |
| 5.3.1 间接卡尔曼滤波模型 | 第98-100页 |
| 5.3.2 间接卡尔曼滤波算法 | 第100-101页 |
| 5.3.3 系统状态修正 | 第101-103页 |
| 5.4 实测实验 | 第103-115页 |
| 5.4.1 小矩形路径实验 | 第104-106页 |
| 5.4.2 八字结路径实验 | 第106-108页 |
| 5.4.3 步态检测方法对比 | 第108-112页 |
| 5.4.4 系统参数选取 | 第112-115页 |
| 5.5 本章小结 | 第115-116页 |
| 6 基于固定区间平滑算法的零速修正 | 第116-135页 |
| 6.1 基于平滑算法的零速修正 | 第116-118页 |
| 6.2 平滑滤波算法 | 第118-121页 |
| 6.2.1 前向卡尔曼滤波算法 | 第118-119页 |
| 6.2.2 后向固定区间平滑算法 | 第119-121页 |
| 6.3 步进式行人导航算法 | 第121-125页 |
| 6.3.1 三通道算法结构 | 第121-124页 |
| 6.3.2 步进区间划分 | 第124-125页 |
| 6.4 实测实验 | 第125-134页 |
| 6.4.1 直线路径实验 | 第126-128页 |
| 6.4.2 大矩形路径实验 | 第128-129页 |
| 6.4.3 上下楼路径实验 | 第129-131页 |
| 6.4.4 平滑机理讨论 | 第131-134页 |
| 6.5 本章小结 | 第134-135页 |
| 7 结论与展望 | 第135-138页 |
| 7.1 结论 | 第135-136页 |
| 7.2 创新点 | 第136-137页 |
| 7.3 展望 | 第137-138页 |
| 参考文献 | 第138-149页 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 | 第149-151页 |
| 致谢 | 第151-152页 |
| 作者简介 | 第152页 |
