[发明专利]一种基于BD/INS紧耦合的行人定位算法

权利要求书

1.一种基于BD/INS紧耦合的行人定位算法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1)利用BD卫星导航子系统获得伪距、伪距率和卫星星历信息；利用INS子系统中的MEMS惯性测量单元获得加速度计、磁强计和陀螺仪数据；

步骤2)对BD卫星导航子系统和INS子系统进行同步，包括空间同步和时间同步；

步骤3)INS惯导解算模块融合加速度计、磁强计和陀螺仪数据，计算行人姿态；利用加速度计数据、行人姿态和PDR算法，获得行人位置；

步骤4)通过步骤2)后，根据INS惯导解算模块输出的行人位置、速度和BD卫星星历，预测出BD信号的伪距、伪距率；将预测出BD信号的伪距、伪距率与BD卫星导航系统获得的实际测量值相减形成残差，该残差经过滤波器后，得到行人位置、速度校正量；

步骤5)最后将通过步骤4)得到的行人位置、速度校正量与之前INS模块输出的行人位置、速度相加，即可得到校正后的行人位置信息。

2.根据权利要求1所述的基于BD/INS紧耦合的行人定位算法，其特征在于：所述空间同步包括将中国大地坐标系下的BD信息和载体坐标系下的INS行人信息转换到北东天导航坐标系进行数据融合。

3.根据权利要求2所述的基于BD/INS紧耦合的行人定位算法，其特征在于：所述将中国大地坐标系下的BD信息转换到北东天导航坐标系的方法包括以下子步骤：

步骤31)中国大地坐标系下的BD信息转换到空间直角坐标系；

步骤32)空间直角坐标系下的BD信息转换到北东天惯性坐标系。

4.根据权利要求3所述的基于BD/INS紧耦合的行人定位算法，其特征在于：所述时间同步的方法为：

步骤41)检测北斗接收机每次星历数据来临界时产生的高电平秒脉冲信号；

步骤42)打开北斗接收机对应的串口数据通道并将星历数据写入到指定的数据文件中；

步骤43)当星历数据读入完毕时，将串口切换到MEMS惯性测量单元对应的串口数据通道，然后写入MEMS九轴传感器数据直到下一个秒脉冲到来；

步骤44)当下一个秒脉冲到来时，数据读入通道则切换到北斗接收机对应的串口数据通道；如此来回切换一直到停止接收数据，最终完成BD数据和MEMS传感器数据在时间上的同步。

5.根据权利要求1所述的基于BD/INS紧耦合的行人定位算法，其特征在于：所述INS惯导解算模块输出的行人在t_k时刻的位置P_k(N_k,E_k)为：

Nk=N0+Σk=0k-1dkcosθk---(3)]]>

Ek=E0+Σk=0k-1dksinθk---(4)]]>

其中，N_k，t_k分别表示E_k时刻在正北、正东的位置，N₀、E₀分别表示在t₀时刻在正北、正东的位置；d_k是时间间隔t_k-1到t_k的位移向量的大小，θ_k是位移向量的方向。