孙伟，丁伟，李瑞豹

（辽宁工程技术大学测绘与地理科学学院，辽宁阜新123000）

徒步导航系统中的自适应步态优化检测方法研究*

孙伟*，丁伟，李瑞豹

（辽宁工程技术大学测绘与地理科学学院，辽宁阜新123000）

针对步态检测的可靠性和准确性成为制约个人徒步导航定位系统高精度定位的主要因素，提出一种基于K均值聚类参数调整的自适应步态检测算法。首先研究行走过程的足部运动规律，并分析惯性测量单元输出加速度和角速率的数据特征，提出采用比力幅值滑动方差作为检测依据的步伐检测方案；分析滑动方差窗口参数、初始检测阈值参数和误检修正时间参数对于检测结果的影响并指出三者的关系，确定窗口参数、初始阈值选择的一般准则以及利用K均值聚类自适应确定时间参数以纠正初始检测结果中误检步态的可行性。利用实验室现有MEMS传感器开展了5组不同状态下的徒步实验，实验结果验证了步态检测算法的可行性和有效性。

人员定位系统；步态检测；滑动方差；K均值聚类；自适应

EEACC：7120；7230M；7320Edoi：10.3969/j.issn.1004-1699.2016.09.016

徒步导航系统是一种典型的个人连续定位系统，根据加速度计、陀螺仪输出信息研究行走过程的运动规律进而推算行人的实时位置［1-3］。MEMS惯性技术的发展推动了徒步导航技术的发展并为其实现工程化提供保障。人员定位系统可根据其特有步态规律实施步态检测算法区分步态静止阶段和摆动阶段，对静止步态阶段应用零速修正算法及时修正器件漂移引起的位置误差［4-5］。……