一种基于UWB的CTK-IDS联合定位算法

作者：王文庆; 朱梁; 吴益凡

来源：西安邮电大学学报, 2023, 28(04): 9-17.

DOI：10.13682/j.issn.2095-6533.2023.04.002

• 超宽带
• 双边双向测距
• 信号传播
• 室内运动

为提高超宽带(Ultra Wide Band, UWB)技术应用于室内运动环境的定位精度和抗干扰能力，提出一种改进的Chan-泰勒-卡尔曼双边双向(Chan-Taylor-Kalman-Improved Double-Sided, CTK-IDS)联合定位算法。该算法通过测距计算修正与预测拟合技术，以降低设备测距误差及提升测距精度，采用改进的双边双向测距(Improved Double-Sided Two-Way Ranging, IDS-TWR)算法计算信号传播时间。将Chan算法估计的位置坐标作为Taylor算法的初值点进行迭代，从而解算出运动员的位置坐标。最后，结合Kalman滤波进行坐标的二次估计，以减弱非视距、多径等环境因素的影响，实现运动员室内运动环境中的实时、精准定位。验证结果表明，在室内环境中使用该算法可以使移动标签位置的平均误差在4～5 cm以内，最大定位误差不超过13 cm。

• 单位
  自动化学院; 西安邮电大学