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摘要：针对低成本足绑式行人导航系统中航向误差快速发散导致定位精度下降的问题，从降低姿态更新误差的角度出发，基于等效旋转矢量理论和傅里叶展开，提出一种基于函数拟合姿态更新方法的足绑式行人导航算法。首先，以等效旋转矢量法为理论基础，使用正余弦函数拟合足部运动角速度，利用泰勒展开及等式变换求取函数拟合姿态更新方法;随后，结合长短期记忆网络(LSTM)零速检测，设计适用于多种步态的足绑式行人导航算法;最后，以WT901BC IMU为硬件平台开展了多组不同步态的闭环路径验证实验，结果表明，相较于传统基于四元数法或二子样等效旋转矢量法的足绑式行人导航算法，本文所提方法定位误差平均减小47.66%和42.83%，航向误差平均减小49.99%和44.74%。
文章目录
0 引 言
1 算法总体框架及基础理论
1.1 惯性导航基本方程
1.2 基于扩展卡尔曼滤波的零速更新导航算法
2 姿态更新算法
2.1 传统二子样等效旋转矢量法
2.2 函数拟合二子样等效旋转矢量法
3 LSTM零速检测方法
4 行人导航实验验证与分析
4.1 步行步态实验
4.2 跑步步态实验
4.3 走跑混合步态实验
4.4 实验结果分析
5 总 结
