基于機(jī)器學(xué)習(xí)與步態(tài)特征輔助的行人導(dǎo)航方法
關(guān)鍵詞：行人導(dǎo)航 機(jī)器學(xué)習(xí) 虛擬慣導(dǎo)系統(tǒng) 步態(tài)相位識(shí)別 步態(tài)特征輔助
摘要：針對(duì)微慣性測(cè)量組件(MIMU)足部安裝的穿戴式導(dǎo)航系統(tǒng),在包含慣性傳感器信息超量程的行進(jìn)中無(wú)法有效進(jìn)行定位與導(dǎo)航的問(wèn)題,提出了一種基于虛擬慣性測(cè)量組件(VIMU)與步態(tài)特征輔助修正慣導(dǎo)系統(tǒng)的行人導(dǎo)航方法。以相同頻率采集人體腿部與足部的MIMU數(shù)據(jù)作為訓(xùn)練樣本,通過(guò)視覺(jué)幾何組-長(zhǎng)短期記憶混合(VGG-LSTM)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型擬合兩個(gè)部位MIMU信息之間的非線性映射關(guān)系,構(gòu)建足部VIMU與虛擬慣性導(dǎo)航系統(tǒng)(VINS);基于人體各步態(tài)相位中足部姿態(tài)具有高度重復(fù)性的特征,對(duì)足部VINS姿態(tài)信息進(jìn)行誤差修正,并結(jié)合足部磁傳感器信息確定人體運(yùn)動(dòng)的航向信息。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,結(jié)合零速修正(ZUPT)方法,所提出的VINS構(gòu)建與誤差修正方法可有效提高足部MIMU超量程時(shí)行人導(dǎo)航系統(tǒng)性能的可靠性,其高過(guò)載運(yùn)動(dòng)中的定位誤差約為總行進(jìn)距離的2.5%。
中國(guó)慣性技術(shù)學(xué)報(bào)雜志要求:
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