STATISTICAL SENSOR FUSION OF A 9-DOF MEMS IMU FOR INDOOR NAVIGATION
Notice bibliographique
Résumé
Abstract. Sensor fusion of a MEMS IMU with a magnetometer is a popular system design, because such 9-DoF (degrees of freedom) systems are capable of achieving drift-free 3D orientation tracking. However, these systems are often vulnerable to ambient magnetic distortions and lack useful position information; in the absence of external position aiding (e.g. satellite/ultra-wideband positioning systems) the dead-reckoned position accuracy from a 9-DoF MEMS IMU deteriorates rapidly due to unmodelled errors. Positioning information is valuable in many satellite-denied geomatics applications (e.g. indoor navigation, location-based services, etc.). This paper proposes an improved 9-DoF IMU indoor pose tracking method using batch optimization. By adopting a robust in-situ user self-calibration approach to model the systematic errors of the accelerometer, gyroscope, and magnetometer simultaneously in a tightly-coupled post-processed least-squares framework, the accuracy of the estimated trajectory from a 9-DoF MEMS IMU can be improved. Through a combination of relative magnetic measurement updates and a robust weight function, the method is able to tolerate a high level of magnetic distortions. The proposed auto-calibration method was tested in-use under various heterogeneous magnetic field conditions to mimic a person walking with the sensor in their pocket, a person checking their phone, and a person walking with a smartwatch. In these experiments, the presented algorithm improved the in-situ dead-reckoning orientation accuracy by 79.8–89.5 % and the dead-reckoned positioning accuracy by 72.9–92.8 %, thus reducing the relative positioning error from metre-level to decimetre-level after ten seconds of integration, without making assumptions about the user’s dynamics.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».