、重力加速度计和磁场传感器采集的实时数据，计算获得手机运 动时在世界坐标系下的实时=轴加速度；
[0045] S2、使用带通滤波器对实时=轴加速度进行滤波，并分别对水平方向的加速度和 垂直方向的加速度进行处理后，获得手机的步行方向向量并进行步伐计数；
[0046] S3、计算当前步伐的前进方向向量，并将水平方向的加速度在该向量方向上进行 降维处理；
[0047] S4、对当前步伐的前进方向向量进行校正后，结合步伐计数计算获得手机当前的 位置。
[0048] 进一步作为优选的实施方式，所述步骤SI,包括：
[0049] S11、根据重力加速度计和磁场传感器采集的手机坐标系下的实时数据，计算获得 手机坐标系与世界坐标系之间的转换矩阵；
[0化0] S12、将转换矩阵与加速度计采集的手机坐标系下的实时=轴加速度相乘，获得手 机运动时在世界坐标系下的实时=轴加速度。
[0化1] 进一步作为优选的实施方式，所述步骤S2,包括：
[0化2] S21、使用通带为1~抓Z的带通滤波器对实时S轴加速度进行滤波；
[0化3] S22、对预设时间滑窗内的水平方向的加速度做主成分分析后，获得手机的步行方 向向量；
[0化4] S23、根据垂直方向的加速度数据的周期性进行步伐计数；
[0055] 所述预设时间滑窗是指时间长度为一个步伐周期的时间窗口。
[0化6] 进一步作为优选的实施方式，所述步骤S22,其具体为：
[0057] 将预设时间滑窗内的水平方向的X轴和Y轴的加速度数据构成水平加速度矩阵 后，计算该矩阵的协方差矩阵，进而计算获得协方差矩阵的特征向量及其相应的特征值，最 后获得协方差矩阵的最大特征值所对应的特征向量作为手机在当前时刻的步行方向向量。 [0化引进一步作为优选的实施方式，所述步骤S3,包括：
[0059] S31、计算一个步伐周期内的步行方向向量的平均值作为当前步伐的前进方向向 量；
[0060] S32、将水平方向的加速度在前进方向向量的方向上进行降维处理。
[0061] 进一步作为优选的实施方式，所述步骤S3中所述将水平方向的加速度在该向量 方向上进行降维处理的步骤，其具体为：
[0062] 将一个步伐周期内的水平方向的X轴和Y轴的加速度数据构成采样矩阵，进而将 采样矩阵与前进方向向量相乘后，将获得的结果作为降维后的水平方向的加速度。
[0063] 进一步作为优选的实施方式，所述步骤S4,包括：
[0064] S41、计算垂直方向的加速度和降维后的水平方向的加速度之间的相位差，并根据 该相位差对当前步伐的前进方向向量进行校正，获得手机的步行前进方向向量；
[0065] S42、结合步行前进方向向量和步伐计数，获得手机当前的位置。
[0066] 进一步作为优选的实施方式，所述步骤S41，其具体为：
[0067] 计算垂直方向的加速度和降维后的水平方向的加速度之间的相位差，并根据该相 位差对当前步伐的前进方向向量进行校正，若判断垂直方向的加速度的相位领先于降维后 的水平方向的加速度的相位，则将前进方向向量作为手机的步行前进方向向量，反之，将前 进方向向量反相后作为手机的步行前进方向向量。
[0068] 所述步骤S42，其具体为：
[0069] 结合步行前进方向向量和步伐计数，根据下式，计算获得手机当前的位置：
[0070]
[0071] 上式中，StutUM表示手机当前的位置，Shitw表示手机的初始位置，N表示当前的步 伐计数总值，i为自然数，Si表示手机在第i个步伐的位移，Li表示第i个步伐的长度，Vgi表示第i个步伐的步行前进方向向量。
[0072] 进一步作为优选的实施方式，所述步骤Sll中所述转换矩阵为：
[0073]
[0074] 其中，R表示转换矩阵，0、0 7分别表示方位角、俯仰角、滚动角，且满足下式：
[0075]
[0076] 上式中，g表示重力加速度，Gx、Gy、Gz分别表示重力加速度计采集的手机坐标系 下的X轴、Y轴和Z轴的实时数据，By、By、B,分别表示磁场传感器采集的手机坐标系下的X 轴、Y轴和Z轴的实时数据。
[0077] W下结合一具体实施例对本发明做详细说明。
[007引一种手机运动姿态的判定方法，包括；
[0079] S1、根据加速度计、重力加速度计和磁场传感器采集的实时数据，计算获得手机运 动时在世界坐标系下的实时=轴加速度，具体包括步骤Sll和S12 ;
[0080] S11、根据重力加速度计和磁场传感器采集的手机坐标系下的实时数据，计算获得 手机坐标系与世界坐标系之间的转换矩阵；
[0081] 本步骤中，定义世界坐标系S轴而、Y"、2"分别为东、北、天方向，手机坐标系S轴 Xp、Yp、Zp分别为沿屏幕向右、沿屏幕向上、垂直屏幕向外方向，P、0、r分别表示方位角、俯 仰角、滚动角，则世界坐标系到手机坐标系的转换矩阵为：
[0082]
[0083] 因为世界坐标系下，重力加速度的理论值应为[0 0g]T，重力加速度计采集的手 机坐标系下的X轴、Y轴和Z轴的实时数据为[G,GyGJT,则可
磁场传感器 采集的手机坐标系下的X轴、Y轴和Z轴的实时数据为巧，ByBJT,将其投射到水平面后，X"、Y"轴的磁通量分别为
，根据上述几个式子可获 得0、0、r满足下式：
[0084]
[0085] 将P、Ar的表达式带入转换矩阵R的表达式即可求解获得转换矩阵R。
[0086] S12、将转换矩阵R与加速度计采集的手机坐标系下的实时=轴加速度acc相乘， 获得手机运动时在世界坐标系下的实时S轴加速度ACC=R?acc。其中，手机坐标系下的 实时=轴加速度为
世界坐标系下的实时=轴加速度为
其中 ACCx、AC切表示水平方向的加速度，ACCz表示垂直方向的加速度。
[0087] S2、使用带通滤波器对实时=轴加速度进行滤波，并分别对水平方向的加速度和 垂直方向的加速度进行处理后，获得手机的步行方向向量并进行步伐计数，具体包括步骤 S21 ~S23 ;
[0088] S21、使用通带为1~3Hz的带通滤波器对实时S轴加速度ACCx、AC切、ACCz进行 滤波后，得到滤波后的世界坐标系下的实时S轴加速度，分别记为fACCx、fAC切、fACCz;
[0089] S22、对预设时间滑窗内的水平方向的加速度做主成分分析后，获得手机的步行方 向向量，具体为；将预设时间滑窗内的水平方向的X轴和Y轴的加速度数据fACCx、fAC切构 成一个N*2的水平加速度矩阵X，其中N为预设时间滑窗内的样本数量，N的值由步伐周期 和加速度采样频率决定。然后，根据公式C=EKX-E技])狂-E技])^计算该矩阵X的协方 差矩阵C，进而根据公式Cv=AV计算获得协方差矩阵C的特征向量V及其相应的特征值 入，最后获得协方差矩阵C的最大特征值Am。,所对应的特征向量V作为手机在当前时刻 的步行方向向量；
[0090] S23、根据垂直方向的加速度数据fACCz的周期性进行步伐计数，具体的，滤波后 的垂直加速度fACCz呈现出类似正弦波的周期性波形，根据其波形的斜率变化趋势可得 到其波峰，每一个波峰记为一个新的步伐，相邻两个波峰之间的时间间隔记为一个步伐周 期；
[0091] 所述预设时间滑窗是指时间长度为一个步伐周期的时间窗