基于准静止磁场检测的行人导航算法框架iIEZ+*

张立强,苏 中,李 擎(北京信息科技大学高动态导航技术北京市重点实验室,北京 100101)



基于准静止磁场检测的行人导航算法框架iIEZ+*

张立强,苏 中*,李 擎
(北京信息科技大学高动态导航技术北京市重点实验室,北京 100101)

在行人惯性导航领域,地磁修正算法作为一种有效的修正航向漂移误差的方法,应用在磁干扰环境中时,存在航向失真的问题,而航向精度往往决定了整个导航系统的优劣。为此,在Afzal提出的准静止磁场检测算法的基础上,提出了行人导航算法框架iIEZ+,即以Jiménez A R提出的IEZ+框架为基础,融入了改进后的准静止磁场检测算法,对地磁修正算法和启发式航向漂移消除算法的使用做出选择,实现了两种算法间的优势互补。实验表明,本文提出的算法框架可以有效抵御磁干扰的影响,提供可靠的航向和位置信息。经过多次室内外行走实验,定位误差约为路程的0.6%～1.6%,优于文中提到的其他基于IEZ框架的算法。

行人惯性导航;准静止磁场检测;扩展卡尔曼滤波器;地磁修正算法;启发式航向漂移消除算法;磁干扰

在行人惯性导航领域,由于MEMS惯性器件误差随时间不断累积,尤其是陀螺仪误差累积带来的航向漂移问题,制约了整个行人导航系统的发展。为了削弱误差,提高定位精度,国内外学者进行了大量研究。Foxlin[1]提出了INS(Inertial Navigation System)+EKF(ExtendedKalman Filter)+ZUPT(Zero velocity UPdaTe)框架(IEZ)对行人位置进行估计,但是没有引入外部观测量对航向误差做出修正。Rajagopal S[2]在IEZ框架的基础上融入了零角速度更新算法ZARU(Zero Angular Rate Update)对陀螺仪零偏误差进行修正。……