一种三轴超声波辅助下的行人自主定位导航方法

    公开(公告)号:CN115655269B

    公开(公告)日:2024-12-06

    申请号:CN202211386612.X

    申请日:2022-11-07

    Abstract: 本发明请求保护一种三轴超声波辅助下的行人自主定位导航方法:该方法首先利用三轴超声波模块来辅助六轴姿态仪(三轴陀螺仪和三轴加速度计)的滑动均值斜坡法判定行人步行前脚掌的零速率区间,然后利用加速度计和陀螺仪的数据分别进行扩展卡尔曼滤波和卡尔曼滤波解算出两组姿态角,并使用自适应互补滤波融合。最后利用超声波测距传感器测量的足间距离作为观测值进行扩展卡尔曼滤波,校准导航姿态、速度和位置,进而实现精准的人员的定位导航。本发明能够在行人步行的动态过程中,准确判断前脚掌的零速率区间,并能自适应调节导航姿态的融合权重,校准和更新行人足部的导航姿态、速度和位置信息。

    一种三轴超声波辅助下的行人自主定位导航方法

    公开(公告)号:CN115655269A

    公开(公告)日:2023-01-31

    申请号:CN202211386612.X

    申请日:2022-11-07

    Abstract: 本发明请求保护一种三轴超声波辅助下的行人自主定位导航方法:该方法首先利用三轴超声波模块来辅助六轴姿态仪(三轴陀螺仪和三轴加速度计)的滑动均值斜坡法判定行人步行前脚掌的零速率区间,然后利用加速度计和陀螺仪的数据分别进行扩展卡尔曼滤波和卡尔曼滤波解算出两组姿态角,并使用自适应互补滤波融合。最后利用超声波测距传感器测量的足间距离作为观测值进行扩展卡尔曼滤波,校准导航姿态、速度和位置,进而实现精准的人员的定位导航。本发明能够在行人步行的动态过程中,准确判断前脚掌的零速率区间,并能自适应调节导航姿态的融合权重,校准和更新行人足部的导航姿态、速度和位置信息。

    一种对地测距信息与IMU信息融合的高度修正方法

    公开(公告)号:CN118168513A

    公开(公告)日:2024-06-11

    申请号:CN202410056994.2

    申请日:2024-01-15

    Abstract: 本发明请求保护一种对地测距信息与IMU信息融合的高度修正方法,属于导航定位技术领域。该方法用超声模块对地测距,获取相对高度数据,使用滤波算法滤除错误数据,平滑超声数据波形。通过超声数据波形状态特征判断行动状态,平路行走气压计无明显波动,超声数据波形也平稳,斜坡行走气压计变化,超声数据波形平稳,上下楼则波形变化明显。根据超声测距数据计算上下楼时超声波形周期数(即阶梯数)和波峰波谷差值(即阶梯高度),得到阶梯高度,使用融合算法将超声测距信息和气压计信息融合,用超声测距所得阶梯高度对气压计的高度信息误差校准。最后输出修正后的高度信息。

    采用无接触光纤组检测哥氏振动的角速率传感系统

    公开(公告)号:CN102809663A

    公开(公告)日:2012-12-05

    申请号:CN201210296220.4

    申请日:2012-08-20

    Abstract: 本发明涉及微型测量仪器技术领域,特别涉及采用无接触光纤组检测哥氏振动的角速率传感系统,该角速率传感器包括驱动系统、振动结构系统和光纤组检测系统,所述光纤组检测系统包括光源、至少3对检测光纤组合、光隔离器、第一级Y型光耦合器、第二级Y型光耦合器、光电检测装置和光电处理系统;本发明利用了哥氏定理,通过双光干涉检测振梁敏感面的振动幅值来检测角速率效果;由于采用无接触光纤组检测哥氏振动来实现角速率传感,实现了光学和机械振动学的结合,因此抗电磁干扰能力更好,同时避免了接触式检测方式引入的测量误差,而且光纤检测对温度不敏感,因此检测精度和检测灵敏度更高,同时还降低了角速率传感器的生产成本、减少角速率传感器的体积。

    一种腔光力学石墨烯光纤加速度计、制备方法及测量系统

    公开(公告)号:CN118330257A

    公开(公告)日:2024-07-12

    申请号:CN202410235747.9

    申请日:2024-03-01

    Abstract: 本发明请求保护一种腔光力学石墨烯光纤加速度计、制备方法及测量系统,腔光力学石墨烯薄膜光纤加速度计包括单模光纤、光学微腔、光学薄膜和真空封装管,其中光纤FPI是光纤加速度计的敏感元件,由光纤端面、光学微腔和光学薄膜所组成;光学薄膜由石墨烯薄膜和质量块所组成。引入铬/金金属薄膜增强了光学薄膜的反射率,引入石墨烯薄膜,提高了光纤加速度计的灵敏度。本发明采用石墨烯/石英质量块组成的光学薄膜在光纤端面形成光纤FPI敏感外界加速度的变化,通过解调光纤FPI干涉光强实现光学薄膜机械谐振频率的探测,从而实现外界加速度测量,有利于传感器小型化、集成化,可以实现加速度的高精度测量,且具有抗电磁干扰的优点。

    一种测距信息辅助的足绑式行人三维室内定位方法

    公开(公告)号:CN118149823A

    公开(公告)日:2024-06-07

    申请号:CN202410343947.6

    申请日:2024-03-25

    Abstract: 本发明请求保护一种测距信息辅助零速修正及高度解算的三维室内定位方法,主要包括以下步骤:(1)根据测距信息传感器输出足部对地的距离,将此距离融入惯性测量单元输出的数据划分步态区间并进行零速修正;(2)测距数据在平面行走时距离连续变化而在上下楼时出现跳变,利用此特点进行上下楼步态识别,测距跳变前后的差值即为一级台阶的高度;(3)根据测距数据可得到三种信息:鞋子对地高度、鞋子垂直速度、台阶、楼梯及楼层等高度信息。利用这三种状态设计卡尔曼滤波器进行高度解算,最终得到行人高度信息,实现行人三维室内高精度定位。本发明不仅辅助零速修正提升行人导航的水平定位精度,同时还进行高度解算提高垂直定位精度。

    光子自旋角速率传感器及系统

    公开(公告)号:CN103411596B

    公开(公告)日:2016-01-13

    申请号:CN201310376454.4

    申请日:2013-08-26

    Abstract: 本专利公开了一种实现角速率的测量装置,其利用自旋光子通过波导时角动量之间的交换,实现自旋光子对角速率传感器振动结构的驱动功能;光子自旋角速率传感器系统包括光驱动系统、振动结构系统以及光检测系统。光驱动系统提供具有角动量的驱动光束以及与振动结构系统之间的光耦合部分;振动结构系统提供光波导结构以及相应的振动部分,衔接光驱动系统与检测系统;检测系统提供光检测部分,用于检测振动角速率传感器中Coriolis效应引起的位移部分,通过对检测信号处理实现对外界输入角速率的检测;本发明采用自旋光子驱动波导结构以及光检测Coriolis效应的全光操作的测量角速率的功能,实现机械学与光学领域的有效结合。

    光学加速度计
    9.
    发明授权

    公开(公告)号:CN103439530B

    公开(公告)日:2015-06-10

    申请号:CN201310375287.1

    申请日:2013-08-26

    Abstract: 本发明公开一种新型多轴光学加速度计,包括支撑结构、弹性梁、测试质量块、可动光子晶体梁、固定光子晶体梁、连接光纤、可变光衰减器、光纤偏振控制器、平衡光探测器、电子频谱分析仪;测试质量块分别可以在X、Y轴实现加速度信号的探测。其中X、Y轴方向的加速度探测由相应的支撑结构承接的测试质量块仅针对该平面进行加速度的双向探测。测试质量块的相应探测边缘由微加工工艺制作的氮化硅光子晶体梁构成腔形结构,将加速度产生的晶体梁相对位移变化转化为探测光信号的改变。不同方向的光子晶体腔对该方向的加速度信号探测没有影响。本发明通过检测模块将探测光信号的变化转化为测量载体的加速度,具有测量精度高、抗电磁干扰等特点。

    光学加速度计
    10.
    发明公开

    公开(公告)号:CN103439530A

    公开(公告)日:2013-12-11

    申请号:CN201310375287.1

    申请日:2013-08-26

    Abstract: 本发明公开一种新型多轴光学加速度计,包括支撑结构、弹性梁、测试质量块、可动光子晶体梁、固定光子晶体梁、连接光纤、可变光衰减器、光纤偏振控制器、平衡光探测器、电子频谱分析仪;测试质量块分别可以在X、Y轴实现加速度信号的探测。其中X、Y轴方向的加速度探测由相应的支撑结构承接的测试质量块仅针对该平面进行加速度的双向探测。测试质量块的相应探测边缘由微加工工艺制作的氮化硅光子晶体梁构成腔形结构,将加速度产生的晶体梁相对位移变化转化为探测光信号的改变。不同方向的光子晶体腔对该方向的加速度信号探测没有影响。本发明通过检测模块将探测光信号的变化转化为测量载体的加速度,具有测量精度高、抗电磁干扰等特点。

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