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工学院科研团队在单兵导航研究领域取得进展

  我校工学院科研团队在基于分布式多节点MEMS惯性传感器的森林消防员自主导航研究中取得了新的进展。

  

  目前行人自主定位导航方法中,步长和航向容易产生偏移误差。针对此问题,通过分析定位系统中状态变量的可观性,结合人体下肢生物力学模型,对分布在不同人体位置的传感器之间建立了互补的约束关系。该方法已在安装于下肢的零速度更新辅助惯性导航系统的信息融合中得到验证。实验结果表明,使用几何约束可以显著提高导航性能。本研究有助于利用森林消防员间的相对位置指导其他队员及时搜救,从而提高了森林消防员在林火扑救过程中的安全保障。

  

 

  三传感器约束方式

 

  

  双传感器约束方式

 

  

  森林三维定位导航实验结果

  

  近期,上述研究成果在《IEEE Transactions on Industrial Electronics》(中科院一区,TOP,影响因子: 8.162)、《IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement》(影响因子: 5.332)和《IEEE Sensors Journal》(影响因子: 4.325) 等权威期刊上发表多篇论文。第一作者分别为工学院研究生李哲、王建宇、王嘉盛,通信作者为工学院徐向波副教授,北京林业大学为唯一完成单位,本研究得到了中央高校基本科研业务费专项资金(2021ZY68)的资助。具体文章信息如下:

 

  1. Z. Li, X.B. Xu*, M.X. Ji, J.Y. Wang, J.S. Wang, Pedestrian Positioning Based on Dual Inertial Sensors and Foot Geometric Constraints. IEEE Transactions on Industrial Electronics. 69(6) : 6401-6409, 2022.

  

  2. J.Y. Wang, X.B. Xu*, J.H. Liu, Pedestrian Inertial Navigation Based on Full-phase Constraints of Lower Limb Kinematics. IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement. DOI: 10.1109/TIM.2022.3198444.

  

  3. J.S. Wang, X.B. Xu*, Z.B. Yu, Z Li, S.H. Liu, A Novel Suppression Method of Height Drift for Pedestrian Navigation with a Circular Hypotheses on Terrain Slope. IEEE Sensors Journal. 22(12): 12054-12063, 2022.

  

作者:徐向波;审稿:张军国      |     编辑:杨一楠; 审核:杨金融