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龙图腾网获悉北京航天时代光电科技有限公司申请的专利一种人体运动姿态测量系统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：CN115645884B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-19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：202210554670.2，技术领域涉及：A63B71/06；该发明授权一种人体运动姿态测量系统是由葛宏升;孟祥涛;向政;谢星志;于向怀;赵合;单联洁;朱艳芸设计研发完成，并于2022-05-20向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种人体运动姿态测量系统在说明书摘要公布了：本发明涉及一种人体运动姿态测量系统，属于电子行业智能测量领域。惯导穿戴装置，以穿戴的方式固定在被测人体部位上，以被测人体部位为载体，测量得到被测人体部位的三轴线加速度和惯性坐标系下的三轴角速度，并发送给数据综合分析模块；数据综合分析模块，根据被测人体部位的三轴线加速度和惯性坐标系下的三轴角速度，进行导航解算，得到被测人体部位在导航坐标系下姿态、速度和位置信息；对被测人体部位进行零速检测，当被测人体部位处于零速区间之内时，对被测人体部位在导航坐标系下姿态、速度和位置信息进行零速误差修正，提高人体运动姿态测量测量精度。

本发明授权一种人体运动姿态测量系统在权利要求书中公布了：1.一种人体运动姿态测量系统，其特征在于惯导穿戴装置和数据综合分析模块； 惯导穿戴装置，以穿戴的方式固定在被测人体部位上，以被测人体部位为载体，测量得到被测人体部位的三轴线加速度和惯性坐标系下的三轴角速度，并发送给数据综合分析模块； 数据综合分析模块，根据被测人体部位的三轴线加速度和惯性坐标系下的三轴角速度，进行导航解算，得到被测人体部位在导航坐标系下姿态、速度和位置信息；对被测人体部位的运动进行零速检测，当被测人体部位处于零速区间之内时，对被测人体部位在导航坐标系下姿态、速度和位置信息进行零速误差修正； 所述数据综合分析模块的具体实现如下： S1、选“东-北-天”地理坐标系作为导航坐标系，获取被测人体部位的三轴线加速度和惯性坐标系下的三轴角速度，进行导航解算，得到被测人体部位在导航坐标系下姿态、速度和位置信息； S2、将被测人体部位在导航坐标系下的姿态角误差、速度误差、位置误差、MEMS传感器中的陀螺零偏和加速度计零偏作为状态量，被测人体部位在零速区间内的速度误差、姿态误差作为量测量，建立卡尔曼滤波器； S3、在MEMS传感器的每个采样时刻，进行卡尔曼滤波器状态量的一步预测，并计算状态一步预测均方误差阵，进入步骤S4； S4、判断被测人体部位是否处于零速区间内，如果处于零速区间内，则进入步骤S5，否则，进入步骤S6； S5、更新卡尔曼滤波器的量测量和量测矩阵，根据量测量、状态一步预测均方误差阵、状态估计均方误差阵、量测噪声协方差矩阵，计算滤波增益并更新状态估计均方误差阵，由滤波增益和量测矩阵进行状态估计，得到被测人体部位在导航坐标系下的速度误差、位置误差以及姿态角误差，之后，根据估计到的这些误差，修正被测人体部位在导航坐标系下姿态、速度和位置信息； S6、输出被测人体部位在导航坐标系下的姿态、速度和位置信息； 被测人体部位在导航坐标系下姿态通过如下步骤计算得到： S1.1、获取被测人体部位在惯性坐标系下的三轴角速度 S1.2、根据被测人体部位在惯性坐标系下的三轴角速度计算得到被测人体部位在导航坐标系下三轴角速度 S1.3、计算当前采样时刻被测人体部位的姿态四元数Qk： 其中，Δt为MEMS传感器的采样间隔、Qk-1为上次采样时刻被测人体部位的姿态四元数； S1.4、根据当前采样时刻被测人体部位的姿态四元数Qk，计算载体坐标系至导航坐标系的坐标转换矩阵 S1.5、根据载体坐标系至导航坐标系的坐标转换矩阵计算被测人体部位在导航坐标系下的姿态，所述被测人体部位在导航坐标系下的姿态包括被测人体部位的俯仰角θ、横滚角γ和偏航角ψ； 具体的计算方法为：由得到： θ＝arcsinT32 所述步骤S1中，被测人体部位在导航坐标系下速度通过如下步骤计算得到； S1.6、将载体坐标系至导航坐标系的坐标转换矩阵代入比力方程，得到导航坐标系相对于地球坐标系的加速度在导航坐标系下的投影 所述比力方程如下： 其中，fb为载体在惯性坐标系下的三轴线加速度，为地球坐标系相对于惯性坐标系的角速度在导航坐标系的投影，为导航坐标系相对于地球坐标系的角速度在导航坐标系的投影，gn为重力加速度在导航坐标系的投影； S1.7、由公式更新导航坐标系相对于地球坐标系的速度在导航坐标系的投影，即为被测人体部位在导航坐标系下速度，为上一采样时刻导航坐标系相对于地球坐标系的速度在导航坐标系的投影，为当前采样时刻导航坐标系相对于地球坐标系的速度在导航坐标系的投影。

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