基于UWB/INS紧耦合的室内定位系统

作者：亢红波; 段育松; 杨亮

来源：西安邮电大学学报, 2023, 28(06): 12-20.

DOI：10.13682/j.issn.2095-6533.2023.06.002

• 超宽带定位系统
• 惯性导航系统
• 扩展卡尔曼滤波
• 紧耦合
• 残差卡方检验

对超宽带(Ultra Wideband, UWB)定位系统在室内定位中的应用进行研究，设计一个基于UWB和惯性导航系统(Inertial Navigation System, INS)紧耦合的室内定位系统，以改善非视距(Non-Light Of Sight, NLOS)干扰影响定位精度的问题。该系统采用双边双向测距消除时钟偏移的影响，利用扩展卡尔曼滤波(Extended Kalman Filter, EKF)实现UWB和INS的紧耦合，通过计算测距信号的增益和测距残差的卡方检验，设置门限判定测距异常值。根据正常测距值对INS的预测位置进行校正，避免累积误差，确保定位系统能够在连续时间内提供高精度的定位。仿真实验结果表明，该系统能够有效抑制NLOS干扰，优于单个传感器的定位精度。

• 单位
  中国石油集团测井有限公司; 西安邮电大学; 自动化学院