[发明专利]基于行人航迹推算的室内定位方法

权利要求书

1.一种基于行人航迹推算的智能手机室内定位方法，所述方法包括：采用行人航迹推算算法推算行人的步长；利用步长和行人航向角估算行人位置；

所述行人航迹推算算法步骤如下：

(1)初始化，获取三轴的加速度数据；

(2)初始化滑动窗口，平滑加速度，平滑值其中：α_l是三轴的总加速度；N是滑动窗口的长度；

(3)零点检测；

(4)峰值检测；

(5)检测跨步结束点，统计步数；

(6)检测第k步平滑后加速度的波峰值与波谷值得到第k步的步长其中：β是比例因子，由训练数据经最小二乘法拟合得到；

所述利用步长和行人航向角估算行人位置的过程如下：第k步的位置由第k-1步的位置和行人在第k步航向角θ_k上的步长l_k得到，即：

其中：和分别表示行人的第k步在x轴方向和y轴方向上的位移。

2.根据权利要求1所述的方法，其中的行人航向角的获取过程如下：

(1)扩展卡尔曼滤波器的状态方程为：X_k+1＝FX_k+W_k；扩展卡尔曼滤波器的观测方程为：Z_k+1＝HX_k+1+V_k+1；其中：w_k是过程噪声；状态转移矩阵

分别为T_s时刻三轴角速度；q₀，q₁，q₂，q₃为待求四元素值；

(2)结合角速度数据，Q_k+1＝FQ_k+w_k；

(3)结合加速度和地磁数据，测量方程可表示为：

其中：是基于四元素的姿态旋转矩阵；g是归一化的重力矢量；h是归一化的磁场强度矢量；和分别是加速度计和磁力计的测量噪声；

(4)联立状态方程与测量方程求得四元素值q₀，q₁，q₂，q₃；

(5)行人航向角为：