计算两个已知点和IMU之间的轨迹

Question

查询：

我想估计在点a和点b之间佩戴IMU的人的轨迹。我知道x，y，z空间中点a和点b的确切位置以及人在点之间走动的时间。

使用来自IMU的数据和时间可以重建从点a移动到点b的人的轨迹吗？

Answer 1

这个问题对于SO来说太广泛了。你可以写一篇博士论文来回答这个问题，并且我认识那些拥有博士论文的人。

但是，是的，理论上是可行的。

不过，也有你必须处理几件事情：

• 您的系统将会在一定程度上离散时间。其结果是您的头寸估计将不平滑。提高采样率是解决这个问题的方法之一，但这经常会增加测量的噪音。

• 可能的路径是非唯一的。知道从a-b行驶所需的时间会轻微限制来自IMU的信息，但您仍然在两者之间留下无限可能的路线。既然你提到你正在考虑一个人与Z分量在两点之间行走，也许你可以使用地形和道路知识限制路线？

• IMUs通过将加速度与速度和速度积分到位置来起作用。如果加速度有测量误差，并且他们总是这样做，那么您对该位置估计的误差将随着时间的推移而增加。系统运行时间越长，结果就越分散。但是，如果您能够使用道路/地形作为约束条件，则可以重新启动与已知空间点的集成;也就是说，如果您可以检测到街道网格上的90度转弯，则每次转弯都会让您有机会将积分器恢复到可行的初始状态。

鉴于上述情况，您可能最需要问自己的最重要的问题是您的路径重建中可以容忍多少错误。低误差估计需要更好的（即更昂贵的）传感器，更高的采样率和更高阶的积分器。