PDR (Pedestrian Dead Reckoning)行人航位推算基本原理及实现

简介: PDR (Pedestrian Dead Reckoning)行人航位推算基本原理及实现

PDR (Pedestrian Dead Reckoning)行人航位推算算法是利用加速度计、磁力计、陀螺仪等多种传感器数据进行处理。对行人行走的步数、步长、方向进行测量和统计,推算出步行者行走轨迹,和位置等信息。

作者本身不是搞PDR (Pedestrian Dead Reckoning)行人航位推算这个方向了,最近有门课了解了一些知识,做了个小的课程作业,这里分享给大家,进行讨论。

基本思路

行人的位置可以通过下式进行推算:

1.计算步长

常数/准常数模型、线性模型、非线性模型以及AI(人工智能)模型等,均基于步长与某些加速度计统计特征之间的良好相关性来确定步长的大小。(如步长正比于步频或者行走速度)

这里采用线性模型进行计算:

式中:a,b 分别为系数,H为身高,SF为步频(后续通过加速度计算),c为常数设置为1.

1.1加速度计数据预处理

读取原始的加速度数据,如下图所示:

滤波,计算total acceleration,如下图中的红色曲线所示,去除重力的影响,如下图中蓝色曲线所示:

1.2步态检测

利用波峰探测法检测蓝色曲线中的波峰波谷,判断是否走了一步,如下图所示:

统计出步数后,通过下式计算出步频:

随后,代入前述计算步长的式中,计算步长,计算步长𝑆𝐿为0.71 m。

2.计算航向角

基于磁力计数据计算航向角,并通过加计数据进行角度补偿。

(1)当手机完全水平时,可以不用考虑垂直方向,通过下式进行计算:

(2)当手机不完全水平时,利用加速度计数据进行补偿计算:

其中:

计算出航向角之后,再回到博客开始时所介绍的推算公式,计算轨迹。

3.实验效果

4.代码实现

参考链接如下,写的有些乱,没有细致的整理,大家有需要的可以参考一下。

https://download.csdn.net/download/wxc_1998/87152903

目录
相关文章
|
9月前
|
传感器 算法 物联网
室内定位无线技术的分类和原理全解析(一)
室内定位无线技术通过射频、声波、光信号等解决卫星信号无法覆盖的盲区,实现人员、物资精准定位。主流技术分射频、声波、光学及新兴四大类,涵盖蓝牙、UWB、Wi-Fi、红外、可见光、毫米波等,适用于工业、医疗、园区等多场景,各具精度、成本与部署优势。
|
数据处理 Windows
Inertial Explorer v8.8航测pos解算软件安装教程
Inertial Explorer v8.8航测pos解算软件安装教程
3981 1
|
12月前
|
传感器 算法 Shell
【使用卡尔曼滤波器将陀螺仪和加速度计的读数融合,以获取IMU的姿态(四元数)】实现了所谓的“零速度更新”算法,用于行人跟踪(步态跟踪)(Matlab代码实现)
【使用卡尔曼滤波器将陀螺仪和加速度计的读数融合,以获取IMU的姿态(四元数)】实现了所谓的“零速度更新”算法,用于行人跟踪(步态跟踪)(Matlab代码实现)
652 8
|
10月前
|
监控 安全 物联网
常见的室内定位技术有哪些?深度剖析UWB、蓝牙定位等技术的优劣与应用场景
本文解析UWB、蓝牙BLE、Wi-Fi三大室内定位技术的原理、优缺点及应用场景,涵盖高精度定位、低功耗部署与成本考量,助力选择最优方案。
|
算法 物联网 定位技术
蓝牙室内定位技术解决方案:核心技术架构与优化实践
本文探讨了蓝牙iBeacon与Lora结合的室内定位技术,分析其在复杂室内环境中的优势与挑战。通过三层架构实现高精度定位,并提出硬件、算法与部署优化方向,助力智慧仓储、医疗等场景智能化升级。
681 0
蓝牙室内定位技术解决方案:核心技术架构与优化实践
|
8月前
|
算法 编译器 C语言
【2026最新】MinGW64官网下载安装保姆级教程(附安装包+图文并茂)
MinGW-w64 是 Windows 下的轻量级 GNU 编译器集合,支持 C/C++ 编译,无需虚拟机即可生成独立 exe 文件。它体积小、免安装、静态链接运行库,兼容 Win10/11 与旧系统,配置简单,广泛用于算法开发、刷题及教学场景。
14738 5
|
10月前
|
数据采集 算法 物联网
蓝牙定位技术原理:从BLE信号到高精度定位的实现逻辑
蓝牙定位凭借低成本、低功耗与高兼容性,依托BLE信号实现从粗略到高精度的定位。通过RSSI、ToF测距与AoA/AoD测向技术,结合多基站协同和算法优化,可实现米级乃至厘米级定位,广泛应用于室内场景。