基于TOF和自适应抗差卡尔曼滤波的UWB室内定位算法

文档名：基于TOF和自适应抗差卡尔曼滤波的UWB室内定位算法
摘要：为提高超宽带(UWB)定位系统在室内复杂环境下的定位精度,提出一种基于飞行时间(TOF)和自适应抗差卡尔曼滤波(ARKF)的改进定位算法.针对超低功耗宽带设备在复杂室内环境状态下易受周围干扰而存在标准时间偏差的问题,提出一种改进的TOF算法,同时进行测距标定,拟合数据;对室内存在非视距(NLOS)干扰的情形,提出一种ARKF算法,通过比较残差与3倍信息的方差来判断视距(LOS)与NLOS情形.实验结果显示:该算法可以在静态与动态定位实验中有效提高系统定位精度,降低定位误差,取得较好的定位效果.

Abstract：Inordertoimprovethepositioningprecisionofultra-wideband(UWB)positioningsysteminindoorcomplexenvironment,animprovedpositioningalgorithmbasedontimeofflight(TOF)andadaptiverobustKalmanfiltering(ARKF)isproposed.Aimingatthestandardtimedeviationofultra-lowpowerconsumptionbroadbanddevicesthataresusceptibletosurroundinginterferenceincomplexindoorenvironments,animprovedTOFalgorithmisproposed,andtherangingcalibrationiscarriedoutatthesametimetofitthedata.Forthecaseofnon-line-of-sight(NLOS)interferenceindoor,anARKFalgorithmisproposed,whichjudgesthesightdistanceandNLOSsituationbycomparingtheresidualwiththevarianceof3timestheinformation.Experimentalresultsshowthatthealgorithmcaneffectivelyimprovethepositioningprecisionofthesystem,reducethepositioningerror,andachievebetterpositioningeffectinstaticanddynamicpositioningexperiments.

作者：方贤宝  林勇  苏羿安  钟乐天Author：FANGXianbao  LINYong  SUYi'an  ZHONGLetian
作者单位：合肥工业大学电气与自动化学院,安徽合肥230009
刊名：传感器与微系统
Journal：TransducerandMicrosystemTechnologies
年，卷(期)：2024, 43(3)
分类号：TP216.1TN98
关键词：室内定位  超宽带  飞行时间  自适应抗差滤波  非视距误差  
Keywords：indoorpositioning  ultra-wideband(UWB)  timeofflight(TOF)  adaptiverobustfiltering  non-line-of-sight(NLOS)error  
机标分类号：TN925.93TP391.44TP277
在线出版日期：2024年3月29日
基金项目：基于TOF和自适应抗差卡尔曼滤波的UWB室内定位算法[
期刊论文]  传感器与微系统--2024, 43(3)方贤宝  林勇  苏羿安  钟乐天为提高超宽带(UWB)定位系统在室内复杂环境下的定位精度,提出一种基于飞行时间(TOF)和自适应抗差卡尔曼滤波(ARKF)的改进定位算法.针对超低功耗宽带设备在复杂室内环境状态下易受周围干扰而存在标准时间偏差的问题,提出...参考文献和引证文献
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2024-12-14 12:31 上传 基于TOF和自适应抗差卡尔曼滤波的UWB室内定位算法.pdf

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