刘畅++李希胜

[摘 要]本文设计了一种基于STM32、MPU6050与HMC5883L的行人相对方位运动的追踪系统。系统以STM32F103CBT6为主控制器，通过I2C总线采集MPU6050和HMC5883L的测量数据。之后对采集到的数据进行处理，首先通过融合算法解算行人的运动姿态，得到四元数，通过姿态解算再将四元数转化为欧拉角；

[关键词]传感器，数据融合，航向角

中图分类号：TH864 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）32-0000-01

一、引言

随着计算机、数据处理和通信技术的迅速发展，现代导航技术呈现出多样化的发展趋势。无论在军事还是在民用方面，导航技术都已成为一项不可或缺的关键技术[1]。

随着传感器相应技术的发展，基于惯性期间的室内定位技术也取得了长足的进步，按照计算运动距离的方法可以分为2类，分别是基于运动模型的行人航迹推算和基于捷联惯性导航技术的系统[2]。本文利用航迹推算方法，将行人的的运动状态分解为两部分，一部分是航向角，另一部分是行走的距离，之后将两部分数据结合起来，就能获得行人的运动轨迹了。本文的创新点在于，将多传感器信号进行融合，得到较为精确的航向角，为行人运动轨迹再现打下基础。

二、实验系统

本實验搭建的系统由STM32F103、以及MPU6050、HMC5883L传感器组成。由STM32F103完成数据采集以及姿态解算等，最终输出载体的俯仰角、横滚角以及航向角信息，如图1所示。

三、硬件连接

STM32F103与MPU6050通过I2C总线连接，HMC5883L通过与MPU6050连接，在通过I2C总线来读取数据。如图2所示。

四、多传感器数据融合算法

角速度传感器输出的是瞬间的角加速度的数值，而一般不能直接使用，我们需要得到的是角度的变化量，需要使用角加速度和时间进行积分运算，从而得到角度的变化量。……