Resumen

La navegación peatonal a estima (PDR) es un método eficaz para la navegación acoplada al GNSS (Sistema Mundial de Navegación por Satélite) o en entornos con señales GNSS débiles, como en interiores. Sin embargo, la localización en interiores con una precisión de 1 a 2 metros determinada por PDR basado en MEMS-IMU sigue siendo muy difícil. Por un lado, la estimación del rumbo es un problema importante en PDR debido a las singularidades. Por otro lado, la estimación de la distancia recorrida es también un problema crítico para los peatones que caminan de forma aleatoria. Basándose en los dos problemas anteriores, este artículo propone un algoritmo de compensación de cambio de ejes y análisis de parámetros de la marcha para mejorar la precisión de la navegación. En primer lugar, se propone un algoritmo de cuaterniones factorizados de compensación de ejes intercambiados para superar las singularidades en la estimación del rumbo sin aumentar la cantidad de cálculos. Además, el rumbo en tiempo real se actualiza mediante un filtro de Kalman R-adaptativo. Por otra parte, el algoritmo de análisis de los parámetros de la marcha puede dividirse en dos pasos: detección de la cadencia y estimación de la longitud del paso. Así, se propone un método de clasificación de cadencia y simetría de intervalos para detectar la cadencia con precisión. Además, se establece un modelo de longitud del paso ajustado por la cadencia para la estimación de la longitud del paso. En comparación con la navegación PDR tradicional, los resultados experimentales muestran que el error de navegación se reduce un 32,6%.

• Materias:Redes de sensores Sensores inalámbricos Sistema de sensores Sensor inteligente Sensores electroquímicos
• Subjects:Sensor networks Wireless sensors Sensor system Intelligent sensor Electrochemical sensors
• Palabras claves:algoritmo de análisis de los parámetros de la marcha, estimación de la longitud de los pasos, pdr, sistema mundial de navegación por satélite, entorno de señal gnss débil, navegación peatonal a estima, filtro kalman adaptativo, modelo de longitud de los pasos, navegación pdr tradicional, eje
• Keywords:gait parameters analysis algorithm, step length estimation, pdr, global navigation satellite system, weak gnss signal environment, pedestrian dead reckoning, adaptive kalman filter, step length model, traditional pdr navigation, axis