В процессе клинического применения системы хирургической навигации из-за ограниченного пространства для минимально инвазивных операций часто возникает проблема потери информации о позиционировании навигации из-за блокировки светового пути, что ограничивает применение системы в клинике. Для решения этой проблемы предложен алгоритм гибридного оптико-инерционного отслеживания позы на основе косвенного расширенного фильтра Калмана. Используется построенная модель ошибок в качестве уравнения состояния, с помощью оптической системы формируется уравнение измерения позы, которое применяется в расширенном фильтре Калмана для прогноза состояния и обновления измерений. Когда световой путь не заблокирован, система корректирует и компенсирует ошибки инерционной системы с помощью оптической системы; при блокировке светового пути позиционирование осуществляется автономно инерционной системой, что предотвращает потерю информации о позе хирургических инструментов. Экспериментальные результаты показывают, что в условиях блокирования гибридная система отслеживания сохраняет ошибки углов ориентации по трем осям (среднеквадратичная ошибка ≤0.322°, максимальная ошибка ≤0.876°) и позиционные ошибки (среднеквадратичная ошибка ≤0.525 мм, максимальная ошибка ≤1.385 мм) на низком уровне. Разработанная система решает проблему потери навигационной информации из-за блокировки светового пути в системе хирургической навигации, повышая устойчивость системы и имеет важное значение для продвижения клинического применения и повышения уровня лечения в больницах.

хирургическая навигация;оптическая система отслеживания;инерционный датчик;расширенный фильтр Калмана