扩展卡尔曼滤波算法在UWB+IMU定位中的应用

作     者：庞正辉 庞正芳 张品超 吴小串 李金涛 邓廷银 陈永贵 PANG Zhenghui;PANG Zhengfang;ZHANG Pinchao;WU Xiaochuan;LI Jintao;DENG Tingyin;CHEN Yonggui

作者机构：中工武大设计集团有限公司湖北武汉430070 长江宜昌航道局湖北宜昌443000 南昌市自然资源和规划局江西南昌330038 河南测绘职业学院河南郑州451464 

基　　金：河南省软科学研究计划资助项目(232400410141) 

出 版 物：《地理空间信息》 (Geospatial Information)

年 卷 期：2024年第22卷第11期

页      码：95-99页

摘      要：为有效解决超宽带(UWB)+惯性测量单元(IMU)组合定位中的非线性问题,提出了一种基于扩展卡尔曼滤波(EKF)的UWB+IMU组合定位算法。首先详细推导了基于EKF的UWB+IMU组合定位的数学模型;然后在两个场景中分别设置4组对照实验评估算法的可行性。结果表明,基于KF和EKF的UWB+IMU组合定位运动轨迹整体更接近真实运动轨迹,组合定位可以发挥UWB和IMU的优势,定位精度高于单一UWB或IMU定位;与UWB、IMU和基于KF的UWB+IMU组合定位相比,基于EKF的UWB+IMU组合定位精度平均提升了59.99%、67.11%、34.87%;EKF通过融合UWB测距和IMU测量数据,提高了位置与姿态的准确性和稳定性,同时有效抑制了UWB和IMU的噪声误差,说明EKF算法更加适合应用于非线性定位场景中。

主 题 词：UWB IMU EKF 组合定位 

学科分类：08[工学] 081601[081601] 0816[工学-纺织类] 

D　O　I：10.3969/j.issn.1672-4623.2024.11.019

馆 藏 号：203155562...