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龙图腾网获悉北京理工大学申请的专利一种跑步状态下基于近零点速度观测的惯性定位方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN114674310B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-07-08发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202210231067.0，技术领域涉及：G01C21/16；该发明授权一种跑步状态下基于近零点速度观测的惯性定位方法是由邓志红;张平;孟之栋;李浩东设计研发完成，并于2022-03-10向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种跑步状态下基于近零点速度观测的惯性定位方法在说明书摘要公布了：本发明提供一种跑步状态下基于近零点速度观测的惯性定位方法，将惯性传感器固定于足跟部，引入下肢“L”形固连刚体旋转模型，基于俯仰角速度衰减特性，采用峰值检测方法确定速度最佳近零点及近零区间，可以准确有效地检测出行人惯性导航系统在跑步状态下的速度修正点，之后在近零区间内估算此时小速度，以此时传感器所处位置的小速度作为观测量进行卡尔曼滤波，可以有效抑制跑步状态下系统误差的发散，提高惯性定位精度。

本发明授权一种跑步状态下基于近零点速度观测的惯性定位方法在权利要求书中公布了：1.一种跑步状态下基于近零点速度观测的惯性定位方法，其特征在于，包括： 步骤一、在落地脚着地过程中，将脚跟与地面的接触点作为旋转中心，将惯性传感器设置在靠近旋转中心的位置；其中，设惯性传感器与旋转中心的距离为ΔR；在人脚落地减速时，将脚部与小腿近似看作为一个“L”形固连刚体； 步骤二、检测最佳近零点以及近零区间，具体为： 对于惯性传感器在各个时刻采集的落地脚的俯仰角速度ωxk序列，当某个时刻的俯仰角速度的值比其前一时刻和后一时刻的值都大时，且该时刻的俯仰角速度为负值时，该时刻的俯仰角速度为峰值点，按照该规则确定各个峰值点，组成最佳近零点的集合Peak； 取俯仰角速度ωxk序列中最佳近零点前的若干数据点作为近零区间； 步骤三、对近零区间中各点小速度进行估计，利用固连刚体圆周运动的特性进行如下计算： 其中vk为k时刻人脚的绝对速度，vxk、vyk、vzk为导航坐标系下k时刻的x、y和z轴方向的速度；导航坐标系定义为东北天坐标系； 在近零区间的各个采样时刻，利用惯性导航系统解算获得人脚相对于地面的俯仰角θ，继而获得导航坐标系下人脚在z轴方向的速度分量： vzk≈εzk＝vksinθ εzk定义为当前k时刻的z轴方向小速度； 再获得x轴与y轴的合速度，即速度的水平分量为： εxyk定义为当前k时刻的x轴与y轴的合方向的小速度； 由此根据速度的水平分量vxyk得到当前时刻k的导航坐标系下人脚x轴方向和y轴方向的速度： 其中，和分别表示当前k时刻之前一段设定时间计算的x方向速度的均值和y方向速度的均值；εxk和εyk分别定义为当前时刻k的x轴方向和y轴方向的小速度； 步骤四、在近零区间，以k时刻惯性传感器所处位置的小速度作为观测量进行卡尔曼滤波，对惯性导航系统输出的参数值进行修正，其中，观测量为： pzk表示惯导系统解算得到的自身高度；v′xk、v′yk和v′zk分别表示惯导系统解算得到的k时刻的三个坐标轴方向的速度。

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