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龍圖騰網恭喜南京航空航天大學申請的專利一種基于人體下肢DH模型的行人慣性導航定位方法獲國家發明授權專利權，本發明授權專利權由國家知識產權局授予，授權公告號為：CN114623826B 。

龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-04-29發布的發明授權授權公告中獲悉：該發明授權的專利申請號/專利號為：202210181087.1，技術領域涉及：G01C21/16；該發明授權一種基于人體下肢DH模型的行人慣性導航定位方法是由李曉東;熊智;丁一鳴;王婕;孫銀收;劉晨;張玲;張苗;崔巖;陳芷心;李婉玲;曹志國;王鉦淳設計研發完成，并于2022-02-25向國家知識產權局提交的專利申請。

本一種基于人體下肢DH模型的行人慣性導航定位方法在說明書摘要公布了：本發明公開了一種基于人體下肢DH模型的行人慣性導航定位方法，包括步驟：1采集行人足綁式IMU數據并進行預處理；2利用DH準則，建立人體下肢模型；針對腿部四個節點位置進行傳感器的安裝和校準；3實時解算左右雙足兩節點IMU數據并進行零速檢測和零速修正；4采集腿部四節點數據，實時解算姿態角，再通過正向運動學實時求解雙足距離矢量；5根據步驟3獲得的左右雙足狀態量，結合步驟4解算得到的雙足距離矢量建立雙足距離等式約束，并結合濾波方法對位置、速度和姿態進行修正，得到修正后的速度、姿態和位置。本發明解決了行人慣性導航中航向發散問題，減少行人導航定位的累積誤差，提高導航定位精度。

本發明授權一種基于人體下肢DH模型的行人慣性導航定位方法在權利要求書中公布了：1.一種基于人體下肢DH模型的行人慣性導航定位方法，其特征在于，包括以下步驟：1采集行人足綁式IMU數據并進行預處理；預處理包括以下步驟：1.1從IMU靜態數據中計算并扣除陀螺儀的零偏 其中，s0表示靜態區間開始時刻，s1表示靜態區間結束時刻，W表示陀螺儀輸出；1.2利用靜態下加速度計的比力輸出計算初始的姿態角，包括足部俯仰角θ和足部滾轉角γ： 其中，gx為足部IMU的X軸的比力輸出；gy為足部IMU的Y軸的比力輸出；gz為足部IMU的Z軸的比力輸出；2利用DH準則，建立人體下肢模型；在人體下肢靜止階段時，于左大腿、右大腿、左小腿、右小腿的位置進行傳感器的安裝和校準；3實時解算左足踝關節節點、右足踝關節節點共兩節點的IMU數據并進行零速檢測，檢測結果處于零速狀態時進行零速修正，修正過程中獲得左右雙足的狀態量；4通過步驟2的傳感器采集腿部四個節點數據并進行姿態的實時解算，獲得實時更新的姿態角，通過正向運動學實時求解雙足距離矢量；所述的四個節點分別為左腿髖關節節點、右腿髖關節節點、左腿膝關節節點、右腿膝關節節點；包括以下子步驟：4.1采集腿部四個節點數據，利用捷聯慣導算法實時解算腿部四個節點IMU姿態角，姿態角包括航向角ψ、俯仰角θ、滾轉角γ；4.2利用正向運動學求解雙足距離矢量4.2.1根據建立的DH模型參數，獲得單只腿部的關節之間的齊次變換矩陣所述的關節包括關節1、關節2、關節3、關節4，關節1、關節2、關節3對應髖關節的三個自由度，關節4對應膝關節的一個自由度；公式為： 其中，θi表示關節i的旋轉角，i取1、2、3、4；θ1數值為單只腿部髖關節節點的IMU航向角；θ2數值為單只腿部髖關節節點的IMU滾轉角，θ3數值為單只腿部髖關節節點的IMU俯仰角；θ4數值為單只腿部膝關節節點的IMU俯仰角，且θ1、θ2、θ3、θ4的數值均取自同一只腿的節點姿態角的數值；αi表示關節i的扭角，di表示表示關節i與關節i-1之間連桿的偏置；4.2.2獲取單只腿部節點中髖關節與該只腿部踝關節的齊次變換矩陣公式為： 4.2.3提取第四列中的前三個元素得到單只腿部節點中髖關節與該只腿部踝關節的位置相對關系4.2.4足部兩節點IMU的位置相對關系表示為： 其中，表示左側足綁式IMU與左側髖關節的位置相對關系，表示右側足綁式IMU與右側髖關節的位置相對關系；T＝[-d00]T表示左右側髖關節的位置相對關系，d表示左右髖關節間距；5根據步驟3獲得的左右雙足的狀態量，結合步驟4解算得到的雙足距離矢量建立雙足距離等式約束，并結合濾波方法對位置、速度和姿態進行修正，得到修正后的速度、姿態和位置；包括以下子步驟：5.1聯立雙足狀態量，構建系統方程：X＝[XLXR]其中，XL表示左腳IMU的導航誤差狀態量、XR表示右腳IMU的導航誤差狀態量；5.2根據XL和XR解算得到的雙足IMU相對距離模值為：dc＝fL·X其中,f為向量歐式距離求解函數,L＝[03×6I3×303×15-I3×303×9]；5.3根據雙足距離矢量獲得足部兩節點IMU之間的相對距離模值為： 5.4建立雙足等式約束，獲得量測方程：Zdis＝δd＝dc-dDH＝fL·X-dDH5.5根據系統方程和量測方程應用擴展卡爾曼濾波獲得最優估計誤差狀態量后，對位置、速度、姿態和IMU器件誤差進行再次修正。

如需購買、轉讓、實施、許可或投資類似專利技術，可聯系本專利的申請人或專利權人南京航空航天大學，其通訊地址為：210016 江蘇省南京市秦淮區御道街29號；或者聯系龍圖騰網官方客服，聯系龍圖騰網可撥打電話0551-65771310或微信搜索“龍圖騰網”。