手机多种携带模式下行人航向估算模型
Science of Surveying and Mapping（2022）
摘要
针对智能手机陀螺仪的累积误差问题和行人以不同姿态携带手机引起的误差问题,该文改进了扩展卡尔曼滤波融合算法,引入磁力计模值控制融合误差并提高姿态精度,将手机姿态最优估值作为输入量推算手机平放、打电话、裤兜和摆臂模式下行人航向.打电话状态下,通过姿态矩阵转换手机陀螺仪数据,处理头部非水平转动,推算更可靠的行人前进方向;裤兜状态下,改进基于手机姿态旋转过程的推算方法,与主成分分析法互补推算行人航向,避免180.模糊问题,进一步提升航向精度;摆臂状态下,通过手机姿态确定摆臂点,消去手臂下垂时的航偏角,确定行人行进的方向.实验证明,上述4种手机携带模式下95％的航向误差分别低于6.38°、5.24°、10.73°和9.22°,航向和位置的精度及可靠性均有较大提升.
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