基于MEMS IMU和运动约束的共享单车定位算法

作者：牛小骥; 丁龙阳; 旷俭; 吴宜斌^*

来源：中国惯性技术学报, 2021, 29(03): 300-306.

DOI：10.13695/j.cnki.12-1222/o3.2021.03.004

• MEMS IMU
• 非完整性约束
• 自行车定位
• 扩展卡尔曼滤波

由于全球卫星导航系统在城市环境中信号遮挡严重,共享单车在这类关键区域难以实现连续可靠的定位。为解决这一问题,利用MEMSIMU和自行车运动特性,设计了一种基于惯性导航系统(INS)和非完整性约束(NHC)的融合推算定位方案(NHC/INS)。尤其是深入探讨了IMU安装角误差与NHC杆臂补偿对自行车NHC/INS定位性能的影响。实验结果表明:(1)在卫星信号中断60 s的情况下,相较于传统惯性导航方案,NHC/INS方案在北向、东向以及垂向的定位精度分别提升了91%、95%和83%;(2)即使在卫星信号中断5 min的极端苛刻条件下,NHC/INS方案的北向、东向以及垂向的位置最大误差的RMS统计值也仅为4.0 m、2.5 m和4.0 m,能够满足共享单车的日常监管需要。

• 单位
  武汉大学