卡尔曼滤波提高UWB测距精度研究 被引量：27

1

作者 任昊誉 郭晨霞 杨瑞峰 《电子测量技术》 北大核心 2021年第18期111-115,共5页

超宽带(UWB)测距的室内定位在商场、住户、医院等地应用十分广泛,提高室内定位竞争力的是定位精度。为了实现实际测量过程中在各种干扰条件下较为准确的测距,采用了卡尔曼滤波算法,尽可能的减少外界干扰对测距的影响,以减少测量误差。针... 超宽带(UWB)测距的室内定位在商场、住户、医院等地应用十分广泛,提高室内定位竞争力的是定位精度。为了实现实际测量过程中在各种干扰条件下较为准确的测距,采用了卡尔曼滤波算法,尽可能的减少外界干扰对测距的影响,以减少测量误差。针对UWB测距精度提高问题,设计了以卡尔曼滤波为处理算法的对比实验,结果为测距精度有较大提高,在实验环境下误差从5.8%减少到了2.44%,在精度提高最明显的距离通过绘图分析表明数据的可靠性提高,测距精度提高了58%。实验表明,卡尔曼滤波方法有效地提高了UWB的测距精度。 展开更多

关键词 uwb测距 卡尔曼滤波 双边双向测距 室内定位

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基于UWB和IMU的煤矿机器人紧组合定位方法研究 被引量：9

2

作者 郁露 唐超礼 +3 位作者 黄友锐 韩涛 徐善永 付家豪 《工矿自动化》 北大核心 2022年第12期79-85,共7页

针对煤矿井下环境复杂,现有煤矿机器人定位方法受非视距误差等因素影响导致定位精度低、实时性不高等问题,提出了一种基于UWB(超宽带)和IMU(惯性测量单元)的煤矿机器人紧组合定位方法。首先利用UWB模块测量煤矿机器人与UWB基站之间的距... 针对煤矿井下环境复杂,现有煤矿机器人定位方法受非视距误差等因素影响导致定位精度低、实时性不高等问题,提出了一种基于UWB(超宽带)和IMU(惯性测量单元)的煤矿机器人紧组合定位方法。首先利用UWB模块测量煤矿机器人与UWB基站之间的距离,使用煤矿机器人与UWB基站之间的距离真实值和实测值训练最小二乘支持向量机(LSSVM)模型,得到LSSVM修正模型;然后将煤矿机器人定位过程中UWB模块测得的实测值作为LSSVM修正模型的输入,通过LSSVM修正模型对UWB实测值进行修正,减小非视距误差对定位精度的影响,得到较为准确的距离信息;最后将经过LSSVM修正模型修正后的测距信息作为误差状态卡尔曼滤波(ESKF)的量测输入,与惯性导航解算出的位置信息构成量测方程,使用ESKF对UWB测距修正值与惯性导航解算的距离信息紧组合,完成状态更新,得到更为精确的位置信息,实现煤矿机器人的精确定位。UWB基站不同布置方案下的模拟实验结果表明:使用LSSVM修正模型可使UWB测距信息更为准确,进而提高定位精度。静态定位实验时,当4个UWB基站等高对称布置时,定位的均方根误差由0.1464 m减小到0.1398 m;当4个UWB基站不等高对称布置时,均方根误差由0.3008 m减小到0.2006 m;当4个基站无规律布置时,均方根误差由0.3175 m减小到0.3142 m。因此,在实际场景中,应尽可能使UWB基站等高对称布置。动态定位实验时,通过LSSVM修正模型对UWB测距信息进行修正后的融合定位轨迹相较于修正前的融合定位轨迹更接近煤矿机器人的真实轨迹,验证了该紧组合定位方法能够减小非视距误差,提高定位精度。 展开更多

关键词 煤矿机器人 紧组合定位 超宽带 惯性测量单元 非视距误差 uwb测距 最小二乘支持向量机 误差状态卡尔曼滤波

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基于UWB系统的井下车辆高精度定位研究 被引量：7

3

作者 陆博 周俊武 赵建军 《有色金属（矿山部分）》 2015年第6期57-61,共5页

随着无线通信技术的进步,超宽带(UWB)技术从缩减硬件成本及定位精度的提升都有了大幅的进步,因此其在定位系统中的使用越来越多。通过研究适用于在井下巷道环境的高精度定位方法,研制出了一套适用于井下环境的超宽带无线车辆定位系统。... 随着无线通信技术的进步,超宽带(UWB)技术从缩减硬件成本及定位精度的提升都有了大幅的进步,因此其在定位系统中的使用越来越多。通过研究适用于在井下巷道环境的高精度定位方法,研制出了一套适用于井下环境的超宽带无线车辆定位系统。试验结果显示,该系统定位精度高,对进一步实现井下的车辆无人自主导航具有非常大的支撑作用。 展开更多

关键词 井下定位 uwb测距 传感器网络 三边定位法 车辆导航

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基于UWB/INS的单兵班组协同定位算法研究 被引量：6

4

作者 晁正正 马喜宏 +2 位作者 李小燕 吕辰 朱孟龙 《测试技术学报》 2019年第5期406-411,共6页

针对单兵作战系统易受室外GPS(Global Positioning System)信号遮挡失锁难以定位与INS自主定位容易发散的问题,提出一种基于单兵之间相互测距信息的EKF(Extended Kalman Filter)班组协同定位算法.利用角速度均方根阈值判别法进行单兵零... 针对单兵作战系统易受室外GPS(Global Positioning System)信号遮挡失锁难以定位与INS自主定位容易发散的问题,提出一种基于单兵之间相互测距信息的EKF(Extended Kalman Filter)班组协同定位算法.利用角速度均方根阈值判别法进行单兵零速修正,UWB(Ultra Wideband)进行相互测距的同时传输协作单元位置估计和协方差信息,通过构造距离量测方程在零速区间协同定位.实测试验对比单兵INS定位算法与基于相互测距信息的EKF班组协同定位算法,试验结果表明:基于UWB/INS的单兵班组协同定位算法明显优于单兵INS算法自主定位,其位置误差减小了一个数量级,有效抑制了单兵INS定位误差累积.该算法可以在我军反恐作战、抢险救灾等极端环境下单兵班组协同定位中使用. 展开更多

关键词 单兵协同导航 uwb测距 零速检测 EKF算法 轨迹修正

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煤矿井下UWB读卡器天线标定方法研究 被引量：3

5

作者 温贤培 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2022年第12期129-132,共4页

为了解决煤矿井下UWB读卡器由于天线差异性较大,馈线安装长度不一,导致现场天线延时参数标定困难的问题,提出了一种借助手持读卡器并结合增量式PID控制算法的现场天线标定方法;该方法通过特定匹配的手持读卡器测量出待标定天线与标识卡... 为了解决煤矿井下UWB读卡器由于天线差异性较大,馈线安装长度不一,导致现场天线延时参数标定困难的问题,提出了一种借助手持读卡器并结合增量式PID控制算法的现场天线标定方法;该方法通过特定匹配的手持读卡器测量出待标定天线与标识卡的距离,并将测量距离通过UWB通讯传输给读卡器,最后读卡器采用增量式PID控制算法快速调节天线延时参数以满足测量需求。研究结果表明:该方法能在10 s内完成天线延时参数标定,并确保测距精度小于30 cm。 展开更多

关键词 人员定位系统 uwb读卡器 uwb测距 天线标定 PID控制算法

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煤矿井下粉尘浓度对UWB测距精度的影响研究 被引量：4

6

作者 丁震 张雨晨 《工矿自动化》 北大核心 2021年第11期131-134,共4页

煤矿井下综掘工作面环境恶劣,粉尘浓度大,利用超宽带(UWB)进行定位时易受到粉尘的干扰,UWB测距会存在一定误差,从而定位精度不能达到煤矿智能化需求。针对该问题,分析了UWB测距原理,指出影响UWB测距精度的主要因素是多径效应与非视距传... 煤矿井下综掘工作面环境恶劣,粉尘浓度大,利用超宽带(UWB)进行定位时易受到粉尘的干扰,UWB测距会存在一定误差,从而定位精度不能达到煤矿智能化需求。针对该问题,分析了UWB测距原理,指出影响UWB测距精度的主要因素是多径效应与非视距传播,而多径效应与非视距传播的产生与粉尘浓度密切相关,通过实验探讨了煤矿井下粉尘浓度对UWB测距精度的影响。实验结果表明,随着粉尘浓度增加,UWB测距误差增大,且UWB测距误差增速加快。 展开更多

关键词 超宽带 uwb测距 粉尘浓度 非视距传播 多径效应 测距精度

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基于UWB的加权同心圆聚类室内定位方法

7

作者 徐恒 刘虎 +3 位作者 邵慧 孙龙 胡玉霞 孟凡宇 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2024年第4期161-175,共15页

为了降低基于超宽带(UWB)测距中的非视距(NLoS)误差的影响,引入了一种基于遗传算法-反向传播神经网络(GA-BP)的UWB测距误差识别与优化方法,能够识别NLoS传播链路下的数据,对NLoS传播链路下测距误差和系统偏差进行校正,最后对测距结果使... 为了降低基于超宽带(UWB)测距中的非视距(NLoS)误差的影响,引入了一种基于遗传算法-反向传播神经网络(GA-BP)的UWB测距误差识别与优化方法,能够识别NLoS传播链路下的数据,对NLoS传播链路下测距误差和系统偏差进行校正,最后对测距结果使用卡尔曼滤波(KF)优化。在此基础上,针对测距误差导致的多边定位无交点或多交点问题,提出了一种加权同心圆聚类定位(WCCGT)方法,通过加权同心圆生成(WCCG)解决无交点问题,再采用均值漂移聚类定位方法实现定位解算,以提高定位精度。实验结果表明,改进的测距优化方法有效减小了NLoS传播链路下的测距误差,基于UWB的测距精度提升了60%以上;通过静态定位实验和动态实验分析,将WCCGT方法定位结果与最小二乘(LS)方法进行了比较,本文方法能够在NLoS环境下达到10.78 cm的定位精度,定位性能提升了17.32%。 展开更多

关键词 uwb测距 GA-BP神经网络 卡尔曼滤波 NLoS测距误差 WCCGT定位方法

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基于UWB的综采工作面推进度测量系统

8

作者 刘清 刘军锋 《工矿自动化》 CSCD 北大核心 2024年第4期33-40,共8页

针对目前综采工作面推进度的测量和计算方式存在费时费力、累计误差大、传感器损坏后无法重新计算等问题,提出了一种基于UWB测距技术的综采工作面推进度实时测量系统。该系统采用矿用本安型测距分站与测距标志卡组合的方式,通过无线通... 针对目前综采工作面推进度的测量和计算方式存在费时费力、累计误差大、传感器损坏后无法重新计算等问题,提出了一种基于UWB测距技术的综采工作面推进度实时测量系统。该系统采用矿用本安型测距分站与测距标志卡组合的方式,通过无线通信实现对综采工作面巷道推进度的实时测量。在综采工作面端头液压支架布置测距分站,在回采巷道固定标志点悬挂测距标志卡,通过巷道内UWB无线信号测距,当即将开采到最近的测距标志卡位置时,撤掉该处测距标志卡,后续测距标志卡接替进行巷道推进度的测量与计算,依此循环往复,不断进行更替测量。结合采煤工艺,建立了依据采煤机位置和液压支架动作的限幅中值平均滤波模型,该模型将限幅滤波、中值滤波、算术平均滤波深度融合,以剔除海量数据中由于受到测量、遮挡等影响而造成的测量偏差较大的无效数据,同时消除有效数据中的最大和最小偏差数据,进一步保证了通过算术平均运算得到的测量值的准确性和有效性,实现了综采工作面推进度的连续测量。地面测试结果表明,测距分站1的最大误差为0.32 m,误差小于0.2 m的占比为84.62%;测距分站2的最大误差为0.48 m,误差小于0.2 m的占比为76.92%。井下工业性试验结果表明:该系统与矿方实测数据日平均推进度差值为0.13 m,证明了UWB测距技术在井下巷道条件下测距的可行性和基于采煤工艺的推进度测量模型的准确性。 展开更多

关键词 综采工作面 推进度测量 uwb测距 双边双向测距法 限幅中值平均滤波模型

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动态环境下UWB测距的NLOS影响分析与优化 被引量：4

9

作者 谢飞 周敬龙 +1 位作者 李文锋 张强 《武汉理工大学学报》 CAS 2022年第1期80-87,共8页

针对动态环境下超宽带(Ultra Wide Band,UWB)测距易受到非视距(Not Line of Sight,NLOS)因素影响的问题,基于非对称双边双向测距(Asymmetric Double-Sided Two-Way Ranging,ADS-TWR)算法设计实验以探究常见NLOS因素(钢板、人体、木板)对... 针对动态环境下超宽带(Ultra Wide Band,UWB)测距易受到非视距(Not Line of Sight,NLOS)因素影响的问题,基于非对称双边双向测距(Asymmetric Double-Sided Two-Way Ranging,ADS-TWR)算法设计实验以探究常见NLOS因素(钢板、人体、木板)对UWB测距的影响。实验结果表明:NLOS对测距的影响程度不仅与遮挡物性质有关,还与其位置相关,在1.6m范围内越靠近UWB节点,NLOS误差越显著,超过1.6m后测距结果在一定程度上能够满足测距需求;在节点间距动态变化过程中出现NLOS因素时,测距输出值变化速率显著增大。根据分析所得动态NLOS误差特征,提出一种NLOS快速判断方法,设计自适应状态更新方程的卡尔曼滤波消减NLOS影响,经实验验证可提升50%以上的测距精度。 展开更多

关键词 uwb测距 NLOS误差 ADS-TWR 卡尔曼滤波 动态环境

原文传递

Chan-IDW算法在信号干扰下的UWB精确定位研究 被引量：2

10

作者 黄琴 兰小机 +1 位作者 夏益强 傅静雅 《电子测量技术》 北大核心 2023年第9期1-7,共7页

随着人们对室内定位需求不断增加,具有良好通信功能以及定位性能的超宽带(UWB)技术在室内定位领域发挥着重要作用。针对UWB通信信号在室内复杂环境中容易受到干扰,造成定位误差的问题,本文建立K-means算法对采集数据进行聚类分析,剔除... 随着人们对室内定位需求不断增加,具有良好通信功能以及定位性能的超宽带(UWB)技术在室内定位领域发挥着重要作用。针对UWB通信信号在室内复杂环境中容易受到干扰,造成定位误差的问题,本文建立K-means算法对采集数据进行聚类分析,剔除有信号干扰时产生的错误测距数值,并在经典Chan算法的基础上进行改进创建出Chan-IDW模型来确定靶点位置的实际坐标,再通过均方差误差(RMSE)来衡量出该定位模型的精度。实验结果计算出在信号干扰下定位的靶点二维坐标平均误差为5.67 cm,三维坐标平均误差为11.34 cm,误差均在厘米级别,表明该模型求解靶点坐标与其真实坐标非常接近。因此得出结论,Chan-IDW模型可有效解决室内信号干扰下的UWB精确定位问题。 展开更多

关键词 uwb测距 Chan-IDW算法 K-MEANS算法 室内精确定位

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基于UWB测距和组合惯导的既有线吊车防碰撞方法研究

11

作者 赵静文 朱宏博 《中国设备工程》 2023年第S02期211-213,共3页

既有线施工改造过程中,可能出现吊车臂碰撞到附近障碍物,尤其是既有线结构体的现象,为了解决此问题,通过采用组合惯导+UWB测距的方式,结合现场吊车模型与既有线BIM模型的图形碰撞算法,设计一种吊车臂防碰撞检测系统及方法。经工程现场... 既有线施工改造过程中,可能出现吊车臂碰撞到附近障碍物,尤其是既有线结构体的现象,为了解决此问题,通过采用组合惯导+UWB测距的方式,结合现场吊车模型与既有线BIM模型的图形碰撞算法,设计一种吊车臂防碰撞检测系统及方法。经工程现场实际部署测试,本技术路线方法可行,并同时具有应用的经济性与技术独创性。 展开更多

关键词 既有线 吊车 防碰撞技术 组合惯导 uwb测距 空天坐标

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基于自适应抗差卡尔曼滤波的UWB室内定位 被引量：49

12

作者 刘韬 徐爱功 隋心 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第4期567-572,共6页

在UWB室内定位中,测距中存在的NLOS误差和测距异常值会大幅降低其定位的精度和可靠性。针对这一问题,提出了一种自适应抗差卡尔曼滤波方法。该方法首先在UWB距离模型的基础上,利用新息向量和LOS环境下的阈值所构造的抗差因子鉴别并削弱N... 在UWB室内定位中,测距中存在的NLOS误差和测距异常值会大幅降低其定位的精度和可靠性。针对这一问题,提出了一种自适应抗差卡尔曼滤波方法。该方法首先在UWB距离模型的基础上,利用新息向量和LOS环境下的阈值所构造的抗差因子鉴别并削弱NLOS测距误差和测距异常值的影响,同时利用Sage-Husa滤波对系统噪声进行实时估计和修正,在此基础上推导UWB定位的线性模型,利用卡尔曼滤波进行UWB定位解算。实验结果表明,该方法能有效地抑制并消除UWB测距中的NLOS测距误差和测距异常值的影响,进而能提高UWB定位的精度和可靠性。 展开更多

关键词 室内定位 uwb测距定位 自适应抗差滤波 NLOS测距误差

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基于测距值修正的温室植保机器人定位方法 被引量：2

13

作者 毕松 张国轩 +1 位作者 李志军 胡福文 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期347-358,共12页

针对温室植保机器人作业过程中,UWB节点之间频繁出现的非视距通信现象导致UWB系统定位精度低和稳定性差的问题,提出了一种基于UWB测距值修正的融合定位方法。首先,设计了基于测距残差的UWB节点间通信类型识别方法;其次,分析了视距和非... 针对温室植保机器人作业过程中,UWB节点之间频繁出现的非视距通信现象导致UWB系统定位精度低和稳定性差的问题,提出了一种基于UWB测距值修正的融合定位方法。首先,设计了基于测距残差的UWB节点间通信类型识别方法;其次,分析了视距和非视距通信下UWB测距误差产生原因并建立了两种通信条件下的测距值修正模型;最后,基于扩展卡尔曼滤波器设计了UWB测距修正值和IMU数据融合方法,实现了温室机器人作业过程中的可靠定位。在温室环境下的实际验证结果表明:非视距通信条件下,经过UWB测距修正的融合定位方法的定位误差为11.95 cm,相较于未进行UWB测距值修正的融合定位方法,定位误差降低83.11%,可为温室植保机器人提供稳定的高精度定位信息。 展开更多

关键词 温室植保机器人 uwb通信类型判别 uwb测距值修正 融合定位

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基于UWB技术的智能讲解机器人

14

作者 刘晶 吕隆飞 《中国宽带》 2023年第7期49-51,共3页

随着科技的迅速发展,智能讲解系统代替人工讲解成为一种必然。智能跟随讲解机器人使用UWB测距定位技术实现讲解机器人的跟随功能,并基于RFID射频技术对展品进行定位,当其到达展品区域时可对展品进行语音讲解介绍。实现根据游客的喜好,... 随着科技的迅速发展,智能讲解系统代替人工讲解成为一种必然。智能跟随讲解机器人使用UWB测距定位技术实现讲解机器人的跟随功能,并基于RFID射频技术对展品进行定位,当其到达展品区域时可对展品进行语音讲解介绍。实现根据游客的喜好,有针对性、可重复性地进行讲解,让游客在大型展会、博物馆等场景中获得轻松、自由的观展体验。 展开更多

关键词 智能跟随 uwb测距技术 RFID 讲解机器人

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基于多技术融合的煤矿井下采掘运输设备防碰撞系统 被引量：17

15

作者 杜春晖 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第S02期1060-1068,共9页

为解决煤矿井下掘进工作面经常发生设备伤人或设备碰撞事故的问题,采用多技术融合的方式,将UWB高精度测距技术、红外热成像技术和图像识别技术相结合,对防碰撞系统进行了研究。UWB测距系统的误差主要来源于无线信号的干扰,导致标识卡坐... 为解决煤矿井下掘进工作面经常发生设备伤人或设备碰撞事故的问题,采用多技术融合的方式,将UWB高精度测距技术、红外热成像技术和图像识别技术相结合,对防碰撞系统进行了研究。UWB测距系统的误差主要来源于无线信号的干扰,导致标识卡坐标抖动或大幅度漂移,采用离散数据分析算法,结合井下设备的最大运行速度约为5 m/s,井下人员移动的最大速度约为2 m/s,设定标识卡的最大移动速度为7 m/s,最大加速度为5 m/s2,对初始离散值进行过滤,降低离散值引起的测距误差,同时,采用成熟的非视距测距误差补偿算法降低遮挡带来的测距误差影响。为降低系统误报率,采用通信频率自适应算法,根据标识卡与读卡器之间距离大小、标识卡移动速度以及移动方向,实时调整2者之间的通信频率,以此重点监测近距离、高速靠近的人员,保证系统报警的及时性。对于红外热成像目标识别系统,采用人工智能的YOLOv3深度学习算法,通过大量的井下人员活动视频素材进行训练,提升系统目标识别率,同时,采用预警判别标线法在图像中直接标注报警线和停机线,与人员脚部特征进行比较,降低红外热成像目标轮廓模糊和个体身高体型差异所造成的影响,提高系统报警准确率。结果表明:该系统在40 m内的最大测距误差为±0.15 m;通信频率自适应算法可以实时调整标识卡与读卡器之间的通信频率,距离越近,通信频率越快,距离越远,通信频率越低,近距离时通信频率最高可达10 Hz,远距离时通信频率最低为1 Hz,实际通信频率与理论通信频率的偏差比小于12%;离散数据分析算法对抗信号干扰、抑制标识卡大幅度漂移有非常明显的效果;采用预警判别标线法的红外热成像目标识别系统,在50次的边缘测试中,无误报发生。该系统主动安全防护效果明显,具备设备主动避害、人员闯入报警、设备之间� 展开更多

关键词 防碰撞 采掘运输设备 uwb高精度测距 红外热成像目标识别 通信频率自适应算法 离散数据分析算法 预警判别标线法

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基于UWB与激光测距的地下铲运机井下定位系统 被引量：4

16

作者 石潇杰 李恒通 +2 位作者 石峰 郭鑫 高泽宇 《有色金属（矿山部分）》 2020年第2期81-83,共3页

地下铲运机在井下巷道环境中无法通过接收GPS信号来实现车辆的定位,因此需要搭建其他定位系统来替代。UWB定位系统通过基站与车载标签进行车辆井下位置定位。由于地下巷道狭长的特点,单一的UWB定位成本很高。对此展开研究,在地表搭建模... 地下铲运机在井下巷道环境中无法通过接收GPS信号来实现车辆的定位,因此需要搭建其他定位系统来替代。UWB定位系统通过基站与车载标签进行车辆井下位置定位。由于地下巷道狭长的特点,单一的UWB定位成本很高。对此展开研究,在地表搭建模拟巷道分别对UWB定位系统与UWB与激光测距融合定位系统进行测试,实验表明两种定位系统误差相距不大,都可满足使用要求,但采用UWB与激光测距融合定位系统可以极大的降低UWB基站的使用数量,从而降低系统成本。 展开更多

关键词 地下铲运机 uwb定位系统 uwb与激光测距融合定位系统

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煤矿井下掘进机人员安全防护系统 被引量：1

17

作者 周开平 《矿山机械》 2023年第12期8-11,共4页

为解决煤矿井下掘进工作面常发生掘进机与人员挤压碰撞问题,针对掘进工作面潮湿黑暗、粉尘量大、可见度低等复杂特殊工况,提出了一种基于UWB测距技术和红外热成像技术相融合的人员安全防护系统方案。掘进机中部采用UWB高精度测距技术对... 为解决煤矿井下掘进工作面常发生掘进机与人员挤压碰撞问题,针对掘进工作面潮湿黑暗、粉尘量大、可见度低等复杂特殊工况,提出了一种基于UWB测距技术和红外热成像技术相融合的人员安全防护系统方案。掘进机中部采用UWB高精度测距技术对人员进行定位,前、后方通过红外摄像仪采集周围物体运动画面,计算人员与设备间的相对距离,当人员从安全区域进入危险区域时,发出报警信号;当人员闯入停机区域时,发出停机警告并控制设备紧急停机,实现设备主动避害、人员闯入报警、启动检测预警及视频数据存储等功能。井下试验结果表明,该系统能进行主动识别、主动控制、分级报警,定位误差小于0.15 m,安全防护可靠性高,满足井下设备及人员的安全防护需要。 展开更多

关键词 悬臂式掘进机 uwb高精度测距 红外热成像技术 人员安全防护

原文传递

超宽带矢量测距与惯性传感组合的精准步长计算算法 被引量：1

18

作者 刘宇 张泉 +4 位作者 路永乐 崔巍 邸克 郭俊启 杨勇 《重庆邮电大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2022年第5期894-901,共8页

为适应复杂环境下变步长精准测量要求,提出一种基于超宽带(ultra wide band,UWB)矢量测距和惯性传感组合的精准步长计算算法;针对基于惯性传感组合的步长测算精度受佩戴方式和系统运行时间影响以致无法实现行人步长精准测量和长航时精... 为适应复杂环境下变步长精准测量要求,提出一种基于超宽带(ultra wide band,UWB)矢量测距和惯性传感组合的精准步长计算算法;针对基于惯性传感组合的步长测算精度受佩戴方式和系统运行时间影响以致无法实现行人步长精准测量和长航时精度保持的问题,提出一种结合足间模型与零速检测联合步长算法。根据行人行走时足部轨迹模型构造足间步长模型,得到准确的步长计算公式;根据足部惯性传感器运动特征进行零速检测并触发UWB测距,结合陀螺解算角度和足间模型公式计算得到步长。实验表明,提出的步长估计算法精度可达98.20%,与传统步长算法相比,误差显著降低。 展开更多

关键词 步长计算 超宽带(uwb)测距 惯性传感

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