1.一种基于通过机器学习算法与模型辅助的行人惯性导航系统实现的方法，其特征在于，行人惯性导航系统包括设置于人体足部的足部惯性/地磁传感器组件、集中或分布式安装于人体其它部位的各传感器组件、设置于人体任意部位的导航计算机；所述行人惯性导航方法具体包括以下步骤：

步骤1、通过安装于人体足部的惯性/地磁传感器组件所采集的人体足部姿态信息，以及集中或分布式安装于人体其他部位的一种或多种传感器组件采集惯性信息、所采集人体其它部位的姿态信息，对所得惯性信息进行处理，识别人体不同类型的步态特征；

步骤2、针对不同特征的步态，由导航计算机中的机器学习模块，自适应地采用不同的机器学习算法与模型对足部与其他部位的传感器信息进行训练，实现通过其他部位传感器信息模拟生成虚拟足部惯性传感器信息；

步骤3、由导航计算机中的故障检测重构模块，将模拟生成的虚拟足部惯性传感器信息与实际的足部惯性/地磁传感器组件的信息对比处理，从而对行人导航系统进行实时故障检测，并在足部惯性/地磁传感器组件出现超量程前的一个步态周期以内进行预报；

上述步骤3中实时故障检测与预报的步骤具体包括：

301）两两对比该步态下虚拟与实际三轴加速度计与三轴陀螺仪信息；

302）当一轴或多轴传感器信息差值超过设定阈值时，认为安装于足部的惯性/地磁传感器组件中对应轴向的惯性传感器出现故障；

步骤4、在安装于足部惯性地磁传感器组件的超量程时刻到来时，用基于模拟生成的一种或多种虚拟足部惯性传感器信息，替代步骤3的故障或即将超量程的惯性传感器信息，按导航计算机中还包含如下的各个模块，通过系统重构原理构建行人导航系统，实现故障与超量程情况下的惯性行人导航功能；

上述步骤4的故障或超量程情况下的导航系统智能重构的步骤具体包括：

401）实现基于智能重构的足部捷联惯性导航系统的惯性导航解算：（1）重构惯性导航系统的姿态解算：基于虚拟、实际混合的惯性传感器组件中的三轴陀螺仪，采用四元数法进行姿态解算；

（2）重构惯性导航系统的速度、位置解算：把虚拟、实际混合的惯性传感器组件中的三轴加速度计原始输出通过姿态转移矩阵转换到导航坐标系中，解算出人体足部在地理系中的速度，通过行进中的速度在导航坐标系中的投影，进一步求得人体的经纬度以及高度信息；

402）对重构惯性导航系统进行零速修正：求解加速度计输出经步骤102）中建模与校正后的理论输出估计值的三轴矢量和，通过步态检测方法来检测人体足部是否处于着地时间段，并利用着地时间段相对地面静止的特点进行间断式的零速修正，即：根据重构惯性导航系统误差与传感组件误差建立系统状态方程与观测方程，实现人体行走中的零速修正，实时修正重构惯性导航系统的误差与其惯性传感组件的误差；

导航计算机还包括姿态解算模块、航向解算模块、速度解算模块、位置解算模块、步态相位检测模块、零速修正模块、导航输出模块；

姿态解算模块，用于根据故障检测重构模块输出的信息解算出姿态信息；

航向解算模块，用于根据解算出的姿态信息和来自足部惯性/地磁测量组件的三轴磁分量，得到航向信息；

速度解算模块，用于根据航向信息、姿态信息、以及实际或者虚拟的足部惯性传感器输出信息解算出速度信息；

位置解算模块，用于根据速度信息解算出位置信息，并输出全导航参数；

步态相位检测模块，用于检测人体足部姿态信息和人体其他部位姿态信息的步态，得到零速区间信息；

步态相位检测模块，用于根据足部惯性/地磁测量组件与其他部位的传感器组件检测人体运动过程中足部的运动状态，即步态，并得到零速区间信息；

导航输出模块，输出经过误差修正的航向信息、位置信息、速度信息和姿态信息，用于行人惯性导航。

2.根据权利要求1所述一种基于通过机器学习算法与模型辅助的行人惯性导航系统实现的方法，其特征在于，步骤1对惯性信息进行处理的步骤包括：

101）足部惯性/地磁传感组件信号采集：采集足部惯性/地磁传感组件的输出信号，得到角速度、比力和磁场强度，并将信号传输给导航计算机；

102）足部惯性/地磁传感组件中的惯性传感器的随机误差的实时建模与校正：首先对零位偏置的特性进行统计分析，分别建立符合陀螺仪与加速度计的零位偏置趋势项，在陀螺仪与加速度计的信号输出端加入零位偏置趋势项校正；分别建立陀螺仪与加速度计的随机误差模型，将经过零位偏置趋势项建模与校正步骤后的陀螺仪与加速度计输出作为观测量，将陀螺仪与加速度计的理论输出估计值作为状态量，建立基于随机误差模型的卡尔曼滤波器，分别实时估计陀螺仪与加速度计的理论输出估计值；

103）足部惯性地磁传感组件中的惯性传感器初始对准：在静态条件下，利用步骤102中的加速度计数据，在导航计算机中通过水平自对准得到足部惯性传感组件初始横滚角与俯仰角，并将磁强计的信号输出至导航计算机，结合初始横滚角与俯仰角得到足部惯性/地磁传感组件的初始航向角；

104）基于足部惯性/地磁传感组件的捷联惯性导航系统的惯性导航解算：（1）姿态解算：基于足部惯性/地磁传感组件中的三轴陀螺仪数据，采用四元数法进行姿态解算；

（2）速度、位置解算：把基于足部的惯性传感器组件中的三轴加速度计原始输出通过姿态转移矩阵转换到导航坐标系中，解算出人体足部在地理系中的速度，通过行进中的速度在导航坐标系中的投影，进一步求得人体的经纬度以及高度信息；

105）基于足部惯性/地磁传感组件信息的零速修正：应用于基于足部惯性/地磁传感组件的捷联惯性导航系统，求解加速度计数据的三轴矢量和，通过判断三轴矢量和是否接近重力步态检测方法来检测人体足部是否处于着地时间段，并利用着地时间段相对地面静止的特点进行间断式的零速修正，即根据捷联惯性导航系统误差与惯性传感组件误差建立系统状态方程与观测方程，实现人体行走中的零速修正，实时修正捷联惯性导航系统的误差与惯性传感组件误差；

106）人体其他部位传感器组件的信号采集。

3.根据权利要求1所述一种基于通过机器学习算法与模型辅助的行人惯性导航系统实现的方法，其特征在于，步骤2采用机器学习算法，实现通过其他部位传感器信息模拟足部惯性传感器信息，具体步骤包括：

201）针对人体的多种不同特征的步态，分别对足部惯性/地磁传感组件和人体其他部位的传感器组件的信息进行同步采集；

202）将足部惯性/地磁传感器组件输出的惯性传感器信息作为输出量，将其他部位的传感器信息作为输入量，所述采集的其他部位传感器信息在相同时刻或超前一个步态周期内采集；采用机器学习算法与模型进行在线或离线训练，以获得其他部位传感器信息与足部惯性传感器信息之间的非线性关系；

203）实现采用通过其他部位传感器信息模拟足部惯性传感器信息。