多传感器融合在无人机室内三维定位中的应用

作者：陈博; 李擎

来源：传感器世界, 2022, 28(03): 27-36.

DOI：10.16204/j.cnki.sw.2022.03.014

• 超宽带
• 惯性测量单元
• 无迹卡尔曼滤波
• 数据融合
• 室内三维定位

基于超宽带（Ultra Wide Band,UWB）技术，可以解决无人机的室内定位问题，但定位精度还不够高。针对上述情况，提出了基于无迹卡尔曼滤波（Unscented Kalman Filtering,UKF）的UWB定位技术和惯性测量单元（Inertial Measurement Unit,IMU），以及光流传感器相融合的内外环室内定位方法，以基于IMU测得的姿态控制为内环，UWB、光流测得的位置控制为外环，利用UWB在视距情况下得到的精确位置信息来修正IMU的累积误差，同时在非视距情况下，用IMU的短时精确位置信息对UWB的定位误差进行补偿，提高定位精度。最后设计了实物仿真平台。实验结果表明，上述室内定位方法实际定位精度小于10 cm，导航误差为0.7%，且能快速地进入稳定状态，满足无人机室内定位的需求，同时极大地改善了原有设备的定位精度。

• 单位
  北京信息科技大学; 自动化学院