曾庆化，万骏炜，刘建业，黄 凯，顾姗姗

（南京航空航天大学 自动化学院，南京 210016；2. 中航工业陕西宝成航空仪表有限责任公司，宝鸡 721006）

基于蜂窝网格粒子滤波的行人导航航向估计方法

曾庆化1，万骏炜1，刘建业1，黄 凯2，顾姗姗1

（南京航空航天大学 自动化学院，南京 210016；2. 中航工业陕西宝成航空仪表有限责任公司，宝鸡 721006）

为了提高低成本行人惯性导航系统的实时导航精度，针对行人惯性导航系统航向角发散问题，提出一种适用于实时行人导航系统的蜂窝网格粒子滤波算法（CSPF，cellular structure particle filter）。该方法将二维平面划分为紧密相连的蜂窝六边形区域，记录行人运动的历史轨迹信息，采用粒子滤波方法对航向误差补偿量进行估计。蜂窝网格粒子滤波算法在行人惯性导航系统的实验结果表明，引入了蜂窝网格粒子滤波的行人惯性导航方法与常规方法相比能有效改善实时行人惯性导航精度。在二维行走实验中，水平位置误差百分比由5.3%改进到1.7%；三维行走实验中，水平误差百分比由4.2%改进到2.9%。

行人导航；惯性导航；蜂窝结构；粒子滤波

行人导航的概念提出于20世纪80~90年代，随着卫星导航系统的发展，基于卫星导航的行人导航系统正在被广泛的应用[1]。当行人处于信号遮蔽的环境下，利用卫星导航技术的行人导航定位方式无法有效定位跟踪[2]，因此仅依赖卫星导航技术无法实现行人实时无缝导航。为了解决无卫星导航情况下的行人导航问题，美国Draper实验室在上世纪末首先提出了将MEMS惯性测量组件安置于人体足部进行行人移动导航的方法。……