组合定位
GPS遵守NMEA0184 GPS每次测量都是独立的,即与上次测量无关,所以不存在误差累计
不同IMU器件,其驱动是不同的 IMU存在数据漂移,测量相对位置GPS/INS组合制导
INS是惯性导航系统(Inertial Navigation System)的
GPS/DR组合定位系统的组成:GPS传感器;odom: novatel/odom-pose;IMU坐标系或者车辆坐标系,位置和四元数(旋转和平移矩阵)xyzwxyz通过gps数据发布odom IMU:惯性传感器(IMU)imu数据时间6轴IMU在3轴IMU的基础上加装了3轴加速度IMU通常包含陀螺仪 (Gyroscope)、加速度计 (Accelermeters)。XYZ: 表示三个线性加速度轴的方向(X、Y、Z)。XYZω: 表示三个角速度轴的方向(X、Y、Z)。朝向 IMU测量相对位姿canbus底盘信息:轮速fl、 轮速fr、轮速rl、轮速rr(有)ROS传感器之GPS简介linear_acceleration 表示线加速度,linear_acceleration_covariance 表示线加速度协方差,angular_velocity 表示角速度,angular_velocity_covariance 角速度协方差,orientation 表示姿态,使用四元数表示,orientation_covariance 表示姿态协方差。orientation是由 linear_acceleration和angular_velocity计算而得,但并不是所有IMU设备都直接提供orientation,如果没有提供,将orientation各项置为0,orientation_covariance各项置为-1.这里协方差表示各个数据的误差,一般由器件厂商给出因为加速度的角度可以直接算出来,没有累积误差,所以长时间后也比较准。而陀螺仪长时间后由于积分误差的累加,会造成输出误差比较大,甚至无法使用。所以用互补滤波法根据他们的特性取长补短进行姿态解算,每过一段时间就让加速度计去校准一下陀螺仪IMU器件最终想要获取的是位姿数据,包含位置和姿态,而实际IMU直接测量的数据是加速度和角速度,需要对角速度进行一次积分计算角度,也就是姿态;对加速度进行二次积分获取距离,也就是位置
航位推算
DR的全称为dead reckoning航位推算,一种常用的辅助的车辆定位技术DR的全称为dead reckoning航位推算,航位推算算法是开环定位算法,主要是通过车轮脉冲、方向盘角度,结合车辆角速度、车速,推演出车辆在每个时刻的位置和姿态;是路径规划和路径跟踪环节的依赖项
方案
不同的方案:根据YawRate积分(或Yaw值)得到theta值 依赖IMU传感器(比如角速度的获取),需要车辆实装IMU传感器
行人航位推算(PDR)
在室内环境中可提供行人航位信息并提高定位可靠性。惯性传感器、磁力计和压力传感器是航位推算应用中必不可少的传感器组件,用之可大幅提升导航性能利用室内环境中的Wi-Fi接入点(AP)定位。基于Wi-Fi的导航系统。
使用MEMS传感器(加速度计、磁力计、陀螺仪和高度计)计算位置数据的室内导航技术 行人行位推算--行人航迹推算(PDR)人类步态模型:载物位置确定模块用于确定设备常用存放位置用户航向--包括设备航向和用户行走方向行走角度确定步态模型: 步态是步行的行为特征,是一个人行走时的表现形式,又称行走模式。步行周期(gait cycle)根据下肢在步行时的位置,又可分为支撑相和摆动相支撑相(stancephase) 下肢接触地面和承受重力的时间,即从足跟着地到足趾离地的过程摆动相(swingphase) 步长、步宽、步频步行的条件肌力 平衡能力 协调能力及肌张力均衡 感觉功能及空间认知功能中枢控制足角(foot angle)常见异常步态及分析足内翻 足外翻膝过伸臀大肌步态 臀中肌步态步行时身体重心主要落在踝前内侧
导致步态异常的常见原因骨骼肌肉-神经系统行走能力的评定:功能性行走 治疗性行走
常见方法四期分析法:两个双支撑相、一个单支撑相、一个摆动相