超宽带定位与鞋式个人导航融合算法的研究与实现

目录

声明

第一章绪论

1.1 研究背景与意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 单一定位

1.2.2 融合定位

1.3本论文主要研究内容

第二章定位导航技术的算法理论

2.1.1 超宽带定位概述

2.1.2 TOA定位研究

2.1.3 TDOA定位研究

2.2 行人惯性导航技术基本理论

2.2.1 捷联式惯性导航的原理

2.2.2 常用坐标系的定义

2.2.3 姿态及坐标系转换

2.3 四元数与姿态更新算法

2.3.1 四元数介绍

2.3.2 姿态更新算法

2.3.3 误差分析

2.5 本章小结

第三章数据融合与步态约束算法

3.1 卡尔曼滤波

3.1.1 线性卡尔曼滤波器

3.1.2 扩展卡尔曼滤波

3.2 基于EKF 的定位数据融合

3.2.1 基于IMU数据的EKF 预测过程

3.2.2 基于UWB数据的EFK更新过程

3.3 步态约束算法

3.3.1 行人步态过程分析

3.3.2 步态检测

3.3.3 零速修正

3.4 本章小结

第四章定位系统设计与实验验证

4.1 系统整体设计

4.2 超宽带系统的设计

4.2.1 超宽带标签节点硬件设计

4.2.2 天线延迟误差

4.2.3 TDOA频偏误差与分析

4.3 惯性导航系统设计

4.3.1 惯性导航系统的硬件设计

4.3.2 加速度校正

4.3.3 角速度校正

4.3.4 IMU数据校正分析

4.4.1 融合算法实验场景

4.4.2 TOA与惯性导航融合

4.4.3 被动式TDOA与惯性导航融合

4.5 本章小结

第五章总结与展望

5.1 全文总结

5.2 后期工作展望

致谢

参考文献

攻硕期间取得的研究成果