一种微惯性定位系统坐标系动态匹配方法技术方案

本发明专利技术涉及一种微惯性定位系统坐标系动态匹配方法，首先微惯性定位系统在地图坐标系的第一个坐标点启动，开始定位解算；然后依次经过N(N>1)个坐标点，存储每个坐标点的坐标值和定位系统解算的坐标值；相邻的两个坐标点确定的直线斜率可以由坐标值计算得到，因此可以分别计算得到地图坐标系的N‑1个斜率值和系统坐标系的N‑1个斜率值。根据两组直线斜率即可得到两个坐标系的转换关系，完成微惯性定位系统坐标系与地图坐标系的动态匹配，解决了微惯性定位系统坐标系与地图坐标系不统一的问题，使得微惯性定位系统输出的定位信息能够在地图上准确显示。

【技术实现步骤摘要】
一种微惯性定位系统坐标系动态匹配方法
本专利技术属于微惯性定位系统领域，具体涉及一种微惯性定位系统坐标系动态匹配方法。
技术介绍
基于MIMU的微惯性定位系统，利用MEMS陀螺仪和MEMS加速度计敏感人体足部运动进行定位解算，同时采用零速修正算法(ZeroVelocityUpdate,ZUPT)对定位误差进行修正，提高定位精度。人员定位系统采用的坐标系为当地水平坐标系，其Y轴指向不固定，取决于系统启动时MIMU的Y轴朝向。为了使得人员定位系统坐标系能够在地图上正确的显示，必须将系统坐标系与地图坐标系进行匹配。因此，如何快速有效地的完成坐标系动态匹配，使得定位结果在地图上正确显示，对于微惯性定位系统的工程应用具有重要研究意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种微惯性定位系统坐标系动态匹配方法，该方法可解决微惯性定位系统坐标系与地图坐标系不统一的问题，可使得微惯性定位系统输出的定位信息能够在地图上准确显示。本专利技术为解决上述技术问题采取的技术方案为：一种微惯性定位系统坐标系动态匹配方法，其特征在于，设定微惯性定位系统坐标系n系，地图坐标系m系，m系的N个坐标点为微惯性定位系统对应的N个定位结果为包括如下步骤：步骤一、微惯性定位系统初始化微惯性定位系统在地图坐标系第一坐标点启动，开始定位解算，存储微惯性定位系统定位结果和地图坐标系第一坐标点步骤二、坐标系动态匹配(1)微惯性定位系统通过任意路径运动至地图坐标系第i个坐标点存储微惯性定位系统定位结果和地图坐标系第i个坐标点(2)由相邻的两个坐标点和计算得到直线AiAi+1在地图坐标系的斜率，见表达式(1)(3)由相邻的两个坐标点和计算得到直线BiBi+1在微惯性定位系统坐标系的斜率，见表达式(2)(4)由在地图坐标系的斜率和在微惯性定位系统坐标系的斜率求得定位系统坐标系与地图坐标系的夹角，见表达式(3)(5)对当前所有的αi取均值，见表达式(4)(6)求得对应的坐标系转换方向余弦矩阵，见表达式(5)步骤三、坐标系转换根据步骤2中的匹配结果，对微惯性定位系统输出坐标进行转换，使其与地图坐标系匹配；转换公式为：本专利技术具有的优点和积极效果：本专利技术利用N个(N>1)地图坐标系已知点坐标值，结合微惯性定位系统解算的对应坐标值，完成微惯性定位系统坐标系与地图坐标系的动态匹配，解决了微惯性定位系统坐标系与地图坐标系不统一的问题，使得微惯性定位系统输出的定位信息能够在地图上准确显示。附图说明图1是本专利技术坐标动态匹配算法流程图。具体实施方式下面结合图并通过具体实施例对本专利技术作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本专利技术的保护范围。一种微惯性定位系统坐标系动态匹配方法，参见图1，其专利技术点为，设定微惯性定位系统坐标系n系，地图坐标系m系，m系的N个坐标点为微惯性定位系统对应的N个定位结果为包括如下步骤：步骤一、微惯性定位系统初始化微惯性定位系统在地图坐标系第一坐标点启动，开始定位解算，定位解算由微惯性定位系统的内置解算软件来实现，解算得到微惯性定位系统定位结果，存储微惯性定位系统定位结果和地图坐标系第一坐标点步骤二、坐标系动态匹配(1)微惯性定位系统通过任意路径运动至地图坐标系第i个坐标点存储微惯性定位系统定位结果和地图坐标系第i个坐标点(2)由相邻的两个坐标点和计算得到直线AiAi+1在地图坐标系的斜率，见表达式(1)(3)由相邻的两个坐标点和计算得到直线BiBi+1在微惯性定位系统坐标系的斜率，见表达式(2)(4)由在地图坐标系的斜率和在微惯性定位系统坐标系的斜率求得定位系统坐标系与地图坐标系的夹角，见表达式(3)(5)对当前所有的αi取均值，见表达式(4)(6)求得对应的坐标系转换方向余弦矩阵，见表达式(5)步骤三、坐标系转换根据步骤2中的匹配结果，对微惯性定位系统输出坐标进行转换，使其与地图坐标系匹配；转换公式为：综上，本微惯性定位系统坐标系动态匹配方法，设计思路为：首先微惯性定位系统在地图坐标系的第一个坐标点启动，开始定位解算；然后依次经过N(N>1)个坐标点，存储每个坐标点的坐标值和定位系统解算的坐标值；相邻的两个坐标点确定的直线斜率可以由坐标值计算得到，因此可以分别计算得到地图坐标系的N-1个斜率值和系统坐标系的N-1个斜率值。根据两组直线斜率即可得到两个坐标系的转换关系，完成微惯性定位系统坐标系与地图坐标系的动态匹配。该方法对于人员运动无限制，匹配所需的坐标点个数(N的取值)可以根据具体实用环境选取，具有较强的环境适应性和工程应用价值。尽管为说明目的公开了本专利技术的实施例和图，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本专利技术及所附权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的，因此，本专利技术的范围不局限于实施例和图所公开的内容。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微惯性定位系统坐标系动态匹配方法，其特征在于，设定微惯性定位系统坐标系n系，地图坐标系m系，m系的N个坐标点为

【技术特征摘要】
1.一种微惯性定位系统坐标系动态匹配方法，其特征在于，设定微惯性定位系统坐标系n系，地图坐标系m系，m系的N个坐标点为微惯性定位系统对应的N个定位结果为包括如下步骤：
步骤一、微惯性定位系统初始化
微惯性定位系统在地图坐标系第一坐标点启动，开始定位解算，存储微惯性定位系统定位结果和地图坐标系第一坐标点
步骤二、坐标系动态匹配
(1)微惯性定位系统通过任意路径运动至地图坐标系第i个坐标点存储微惯性定位系统定位结果和地图坐标系第i个坐标点
(2)由相邻的两个坐标点和计算得到直线AiAi+1在地图坐标系的斜率，见表达式(1)

【专利技术属性】
技术研发人员：杨松普，王琳，邓芳瑾，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七零七研究所，
类型：发明
国别省市：天津;12