复杂环境下的UWB/PDR紧组合定位方法

作者：代晓霁; 李敏; 徐天河^*; 江楠; 许艳

来源：导航定位学报, 2022, 10(06): 18-26.

DOI：10.16547/j.cnki.10-1096.20220603

• 室内定位
• 超宽带
• 行人航位推算
• 紧组合
• 复杂环境

针对当前室内定位需求呈爆发式增长的趋势，基于超宽带(UWB)的测距信息和惯性传感器信息，提出了一种改进的UWB与行人航位推算(PDR)紧组合定位方法。与松组合不同，UWB/PDR紧组合直接利用UWB测距值进行融合，不须单独解算UWB位置信息；基于卡方(χ2)检验识别UWB非视距(NLOS)误差，并构造等价权因子自适应调节量测噪声协方差矩阵，降低含有粗差或NLOS误差的UWB测距的权重。不仅抑制了PDR漂移误差，而且在UWB存在NLOS误差和基站信号缺失等复杂环境下仍能正常工作，增加了系统的鲁棒性。实验结果表明：在UWB NLOS环境下，相较松组合将NLOS误差引入UWB定位结果，紧组合基于χ2检验可以有效削弱NLOS误差的影响，定位精度明显优于松组合；而在UWB基站信号缺失的环境下，因松组合的定位有可能退化为PDR定位结果，其误差迅速漂移，UWB/PDR紧组合更加充分利用了UWB测距信息，仍能保持较好的定位效果，更适合复杂环境的位置估计。

• 单位
  空间科学研究院; 山东大学; 长安大学