电信技术论文_一种新型的INS与UWB融合的室内

文章目录

0 引 言

1 系统建模

1.1 运动模型

1.2 测量模型

2 基于动态鲁棒容积卡尔曼滤波的INS/UWB融合导航系统

2.1 标准容积卡尔曼滤波

    (1)时间预测

    (2)测量更新

2.2 动态鲁棒容积卡尔曼滤波算法

    2.2.1 运动模型误差的处理

    2.2.2 测量异常值的处理

    2.2.3 增强策略

3 仿真与分析

3.1 硬件设计

3.2 测量与仿真结果

    3.2.1 LOS 下定位结果

    3.2.2 NLOS下定位结果

4 结束语

文章摘要:针对单一室内定位系统定位精度低、鲁棒性差的问题,提出了一种新型的基于动态鲁棒容积卡尔曼滤波的超宽带(Ultra-wideband, UWB)与惯性导航系统(Inertial Navigation System, INS)融合的定位方法。首先建立了一种易于实现的UWB-INS融合定位框架,然后提出了一种动态鲁棒容积卡尔曼滤波算法以处理多源数据的融合。提出的滤波算法可将M估计理论、强跟踪算法、动态增强策略与传统的容积卡尔曼滤波算法结合,以此缓解外界噪声和系统模型误差对状态估计的不利影响。在UWB-INS组合定位框架内采用动态鲁棒容积卡尔曼滤波,可实现对室内行人运动轨迹的精确稳定跟踪。实际数据测试和Matlab仿真验证了所提方法在复杂环境下其定位精度和鲁棒性均优于单一依赖UWB或INS技术的定位系统。

文章关键词:室内行人跟踪,超宽带,惯性导航,组合定位系统,动态增强鲁棒容积卡尔曼,

项目基金:国家自然科学基金资助项目(61671096),

论文作者:刘期烈¹ 万志鹏¹ 

作者单位:1. 重庆邮电大学通信与信息工程学院 2. 重庆邮电大学通信新技术应用研究中心 3. 重庆信科设计有限公司 

论文分类号: TN96;TN925

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