李冬阳，赵忠华，晏懿琳，卢 菁

(上海交通大学 电子信息与电气工程学院 仪器科学与工程系，上海 200240)

0 引 言

在室内外的环境下，惯性导航系统[1](inertia navigation system，INS)可以克服全球卫星定位系统(global navigation satellite system，GNSS)信号失效的困难。随着手机传感器精度的提高，使用手机进行简单便捷的导航定位也逐渐成为了研究热点。

行人惯性导航的传统方法是将惯性测量单元模块固定在足部，通过对陀螺仪输出角速度的积分获得姿态信息，利用姿态对加速度二次积分得到位置信息。由于MEMS(micro electro mechanical system)陀螺仪具有零偏和漂移，使得到的航向角出现不可避免的误差，而且误差会随时间推移累积。文献[2]提出了启发式漂移减少的技术，将航向误差降低了近一个数量级。但是这种方法无法修正曲线运动的航向角。文献[3]利用滑动窗口的方法用三轴磁力计来实时修正航向角，在噪声环境显示出良好的性能。但是磁力计容易受环境影响，从而降低导航定位稳定性。文献[4]将地图信息作为辅助，在40 min的步行过程中解算出优于5 m的位置精度，但该方法依赖于地图信息辅助，适用范围较窄。为使用智能手机这种便捷的设备在室内外都提供较好的定位精度，提出了一种航向修正的方式，利用上一零速时刻的航向角与下一动态时刻航向角的差值作为观测来修正航向角，设计在室内的外磁干扰检测算法，在较强的磁干扰下选择使用陀螺仪航向角。使用Java语言在Android Studio上开发手机传感器采集应用来采集传感器变化值，然后将数据拷贝到PC端使用Matlab进行计算。……