融合惯导和GPS定位的智能头盔设计文献综述

 2024-06-24 17:26:33
摘要

智能头盔作为一种穿戴式智能设备,在近年来得到了越来越广泛的应用。

其在保障安全、提供信息辅助、增强用户体验等方面具有巨大潜力。

而精准定位是智能头盔实现众多功能的关键基础之一。

本文针对传统单一定位方式存在的不足,研究了融合惯性导航(INS)和全球定位系统(GPS)的智能头盔定位技术。

首先,介绍了智能头盔的功能需求、定位技术现状以及惯性导航和全球定位系统的基本原理;其次,分析了国内外智能头盔定位技术的研究现状,包括不同传感器融合算法、系统架构设计以及应用场景等方面;接着,重点阐述了基于卡尔曼滤波的惯导和GPS数据融合算法,并对算法的实现过程进行了详细描述;最后,对融合惯导和GPS定位的智能头盔技术的未来发展趋势进行了展望。


关键词:智能头盔;惯性导航;全球定位系统;数据融合;卡尔曼滤波

1.引言

近年来,随着物联网、人工智能等新一代信息技术的快速发展,可穿戴设备市场呈现爆发式增长趋势,其中智能头盔作为一种集成了传感器、处理器、通信模块等多种功能的智能穿戴设备,凭借其便携性、易用性以及强大的功能扩展性,在交通安全、工业生产、运动娱乐等领域得到越来越广泛的应用[1]。


精准定位是智能头盔实现众多功能的关键基础之一。

例如,在交通安全领域,智能头盔可以通过实时获取骑行者位置信息,为其提供导航服务、危险预警等功能,有效降低交通事故发生率;在工业生产领域,智能头盔可以用于实时监控工人的位置和状态,实现人员管理、安全预警等功能,提高生产效率和安全性;在运动娱乐领域,智能头盔可以记录用户的运动轨迹、速度、距离等数据,为用户提供运动分析、路线规划等服务,提升运动体验。


目前,常见的定位技术包括全球定位系统(GPS)、北斗卫星导航系统(BDS)、惯性导航系统(INS)以及无线局域网定位技术(WLAN)等。

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