رديابي مسير گام‌برداري يك عابر پياده با استفاده از سيستم ناوبري اينرسي

Pedestrian tracking by means of inertial navigation system

با گسترش تكنولوژي‌هاي سبك، قابل حمل و ارزان‌قيمت، گروه جديدي از كاربران مانند عابران پياده به استفاده‌كنندگان سيستم‌هاي ناوبري اضافه شده‌اند. سيستم‌هاي ناوبري عابر پياده امروزه در زمينه‌هاي پزشكي، ورزشي، نظامي، پويانمايي و غيره گسترش زيادي پيدا كرده‌اند. اين حجم از استفاده نگاه پژوهشگران زيادي را در چند دهه‌ اخير به خود متمركز كرده است. در اين پروژه با استفاده از سنسورهاي اينرسي و شتاب‌سنج مسير حركت يك آتش‌نشان تخمين زده شد و هدف استفاده از روش صفركننده سرعت در هر گام، در ناوبري عابر پياده براي كاهش خطا و نويز موجود با استفاده از فيلتر كالمن بود. به‌دليل آنكه خطا در ناوبري كور در صورت عدم استفاده از فيلتر ذكر شده به مرور زمان واگرا مي‌شود استفاده از سنسورهاي معمولي شتاب‌سنج نمي‌تواند نتيجه‌ مطلوبي را حاصل كند. با استفاده از ماژول تركيبي يك سنسور اندازه‌گيري اينرسي كه شامل شتاب‌سنج و ژيروسكوپ است توانسته شد ردگيري از موقعيت فرد در هر لحظه در حالي كه اين سنسور روي كفش نصب شده است، دنبال شود. با اندازه‌گيري مسير پيموده‌شده با استفاده از سنسور نصب‌شده روي كفش يك انسان و مقايسه نتايج با مسير مطلوب ازپيش‌تعيين‌شده توانايي روش صفركننده سرعت در هر گام در ناوبري، بحث و تفسير شده است.

New users such as pedestrians are added to navigation systems with developing lightweight, portable, low-cost technologies. The pedestrian navigation systems are currently applied in miscellaneous fields including medicine, sport, military services, animation, robotics, etc. This amount of use has attracted the attention of many scholars over the last few decades. In this paper, the paths of a firefighter, as a pedestrian, was estimated approximately by the help of an inertial measurement unit (IMU) and acceleration sensors. To reduce the measured errors and noises by the sensor, zero velocity update (ZUPT) method and Kalman filter are exploited in a pedestrian navigation system. Due to the fact that the error in blind navigation is divergent over time if the filter is not used, the use of conventional accelerometer sensors cannot produce a satisfactory result. using the combined module of an inertial measurement sensor that includes accelerometer and gyroscope, it is possible to track the person’s position at any moment while the sensor is tracked on the shoe. The ability of ZUPT in navigation system has been discussed and interpreted by measuring a path using a sensor installed on a person’s shoe and comparing the results with the desired predetermined path.