基于机器学习与步态特征辅助的行人导航方法

• 作者: 刘文慧 周紫君 王融 谢非 钱伟行 陈欣
• 来源期刊: 中国惯性技术学报
• 学科: 交通运输
• 关键词: 行人导航 机器学习 虚拟惯导系统 步态相位识别 步态特征辅助
• 年，卷（期）: 2019,（4）
• 所属期刊栏目: 惯性系统研究与分析
• 页码范围: 433-439,447
• 页数: 8页
• 分类号: U666.1
• 字数: 6201字
• 语种: 中文
• DOI: 10.13695/j.cnki.12-1222/o3.2019.04.003

摘要

针对微惯性测量组件(MIMU)足部安装的穿戴式导航系统,在包含惯性传感器信息超量程的行进中无法有效进行定位与导航的问题,提出了一种基于虚拟惯性测量组件(VIMU)与步态特征辅助修正惯导系统的行人导航方法.以相同频率采集人体腿部与足部的MIMU数据作为训练样本,通过视觉几何组-长短期记忆混合(VGG-LSTM)神经网络模型拟合两个部位MIMU信息之间的非线性映射关系,构建足部VIMU与虚拟惯性导航系统(VINS);基于人体各步态相位中足部姿态具有高度重复性的特征,对足部VINS姿态信息进行误差修正,并结合足部磁传感器信息确定人体运动的航向信息.实验结果表明,结合零速修正(ZUPT)方法,所提出的VINS构建与误差修正方法可有效提高足部MIMU超量程时行人导航系统性能的可靠性,其高过载运动中的定位误差约为总行进距离的2.5％.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	陈欣	南京航空航天大学自动化学院	124	1000	15.0	25.0
2	谢非	南京师范大学电气与自动化工程学院	13	25	3.0	4.0
3	钱伟行	南京师范大学电气与自动化工程学院	13	116	5.0	10.0
4	王融	南京航空航天大学自动化学院	30	143	6.0	10.0
5	周紫君	南京航空航天大学自动化学院	1	3	1.0	1.0
6	刘文慧	南京师范大学电气与自动化工程学院	3	3	1.0	1.0