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《低成本傳感器數(shù)據(jù)融合技術輔助iPhone導航研究.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、34傳感器與微系統(tǒng)(TransducerandMicrosystemTechnologies)2014年第33卷第6期低成本傳感器數(shù)據(jù)融合技術輔助iPhone導航研究洪海斌，郭杭，郭俊鴿，方爽，滕長勝(1．南昌大學信息工程學院，江西南昌330031；2．中測新圖(北京)遙感技術有限責任公司，北京100039)摘要：多傳感器數(shù)據(jù)融合輔助iPhone導航研究的是一個基于IMU／GPS／磁力計的聯(lián)合解算導航算法，即將手機中加速度計測量到的比力信息與陀螺儀測量到的角速率信息通過擴展卡爾曼濾波技術進行融合。針對低成本傳感器的特性，設計了相對應的初始對準方法。在GPS／INS組合階段
2、，通過添加載體坐標系下左右方向和豎直方向的載體速度為觀測量來增加系統(tǒng)的可觀測性，從而達到對狀態(tài)量的更優(yōu)估計，最終通過反饋校正得到較為精確的載體位置、速度和姿態(tài)信息。關鍵詞：多傳感器數(shù)據(jù)融合；擴展卡爾曼濾波；初始對準；載體速度中圖分類號：P228文獻標識碼：B文章編號：1000-9787(2014)06--0034-04ResearchondatafusiontechnologyassistediPhonenavigation0Ilow-C0StSenS0rHONGHai—bin’，GUOHang，GUOJun-ge，F(xiàn)ANGShuang，TENGChang—sheng(1
3、．CollegeofInformationEngineering，NanchangUniversity，Nanchang330031，China；2．ChinaTopRSTechnologyCoLtd，Beijing100039，China)Abstract：Theresearchofmuhi—sensordatafusionassistediPhonenavigationistryingtofindacombinedsolvingnavigationalgorithmwhichareoperatedbyIMU／GPS／magnetometer，thismethodare
4、putspecificthatismeasuredbyaccelerometerandangularratethatismeasuredbygyroscopestogetherbyusingextendKalmanfilteringtechnology．Correspondinginitialalignmentmethodsaredesignedaimingatlow—costsensorcharacteristics．Verticalandleft—rightbodyspeedareaddedasthemeasurementstoincreaseobservabilit
5、yofsysteminthestageofGPSandINScombination，SOastoachieveabetterestimationofquantityofstate，andobtainmoreaccurateposition，velocityandattitudeinformationthroughfeedbackcorrectionultimately．Keywords：multi—sensorinformationfusion；extendKalmanfiltering；initialalignment；bodyspeed0引言應的旋轉檢測；單純使用加速
6、度計的方案可用于有固定的隨著定位和導航系統(tǒng)在個人移動終端(如手機、平板重力參考坐標系、存在線性或傾斜運動，但旋轉運動被限制電腦等)中的不斷普及，個人的定位和導航技術最近幾年在一定范圍內的應用。而同時處理直線運動和旋轉運動被廣泛關注，成為時下研究的熱點。2010年6月，蘋果公時，就需要使用加速度和陀螺儀的方案，為使設計和制作的司推出了新一代手機iPhone4G，與前幾代產(chǎn)品不同的陀螺儀具有更高的加速度和較低的機械噪聲，或為校正加是，iPhone4中加入了微機電三軸陀螺儀，這一舉措使得基速度計的旋轉誤差，一些廠商會使用磁力計來完成傳統(tǒng)上于移動終端的LBS服務進入了一個嶄新的時
7、代。用陀螺儀實現(xiàn)的傳感功能，以完成相應定位。這表明混合加速度計和陀螺儀是慣性導航的基本測量單元之一，的陀螺儀、加速度計或磁感應計結合的方案正成為二者均安裝于運動載體的內部。加速度計可以用來測量載MEMS陀螺儀技術應用的趨勢。若只使用傳統(tǒng)的加速度體的運動加速度，利用已知的初始位置和速度，對加速度進計，用戶得到的要么是反應敏感的但噪聲較大的輸出，要么行積分，就可知道載體的速度和位置等信息；陀螺儀用來測是反應慢但較純凈的輸出，而如將加速度計與陀螺儀相結量運動載體的角運動，感知每個軸向的角度變化信息，最終合，就能得到既純凈又反應敏捷的
