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抗差自适应容积卡尔曼滤波在UWB室内定位中的应用 被引量：6
1
作者 高嵩 宋佳鹏 +1 位作者 房穹 张熙为 《导航定位学报》 CSCD 2023年第1期142-147,共6页
针对超宽带(UWB)测距异常值、传统滤波方法中动力学模型不精准、状态向量误差协方差阵非正定等问题,提出一种基于奇异值分解的抗差自适应容积卡尔曼滤波算法,并将其应用于UWB室内定位中:以标准容积卡尔曼滤波(CKF)算法为基础,利用残差... 针对超宽带(UWB)测距异常值、传统滤波方法中动力学模型不精准、状态向量误差协方差阵非正定等问题,提出一种基于奇异值分解的抗差自适应容积卡尔曼滤波算法,并将其应用于UWB室内定位中:以标准容积卡尔曼滤波(CKF)算法为基础,利用残差向量构造抗差因子消除观测异常值对定位解的影响;利用自适应因子对整体模型误差进行实时调整和修正以提高滤波精度;同时用奇异值分解代替乔莱斯基(Cholesky)分解以进一步提高滤波的稳定性。实验结果表明,所提算法相比传统的扩展卡尔曼滤波(EKF)、无迹卡尔曼滤波(UKF)、CKF算法,能够进一步提高UWB系统的定位精度和抗干扰能力,定位最大误差由1.5 m降至0.3 m,均方根误差小于0.05 m。 展开更多
关键词 超宽带(UWB)定位 奇异值分解 容积卡尔曼滤波 测距异常值 系统噪声
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一种UWB定位系统自主完好性监测方法 被引量：5
2
作者 徐爱功 史政旭 +1 位作者 高嵩 王长强 《导航定位学报》 CSCD 2021年第6期9-15,共7页
针对超宽带(UWB)异常数据中的粗差和非视距(NLOS)误差等严重影响UWB定位系统精度和可靠性的问题,设计了一种UWB定位系统自主完好性监测方法。该方法采用基于数理统计的卡方全局检验和标准正态分布检验的故障定位理论,通过各基站观测值... 针对超宽带(UWB)异常数据中的粗差和非视距(NLOS)误差等严重影响UWB定位系统精度和可靠性的问题,设计了一种UWB定位系统自主完好性监测方法。该方法采用基于数理统计的卡方全局检验和标准正态分布检验的故障定位理论,通过各基站观测值残差构建检验统计量,通过误警率和概率分布函数进行检验门限设置。将检验统计量和设置的检验门限进行比较,对观测值的故障情况进行检验、定位、监测,从而剔除UWB观测值中的异常数据。实验结果表明,该方法能够有效剔除测距异常值,提高UWB定位系统的定位解算精度和可靠性。 展开更多
关键词 超宽带 自主完好性监测 非视距 异常测距值
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非视距环境下基于PSO-SVM和RAIM的UWB定位方法 被引量：8
3
作者 徐爱功 王鹏语 +3 位作者 隋心 袁庆 史政旭 王长强 《测绘科学》 CSCD 北大核心 2023年第4期1-9,45,共10页
针对室内定位过程中超宽带(UWB)信号容易受到非视距(NLOS)环境的影响从而降低定位的精度和稳定性的问题,该文提出了基于粒子群优化支持向量机(PSO-SVM)和自主完好性监测(RAIM)的误差识别算法,通过粒子群优化(PSO)算法对支持向量机(SVM)... 针对室内定位过程中超宽带(UWB)信号容易受到非视距(NLOS)环境的影响从而降低定位的精度和稳定性的问题,该文提出了基于粒子群优化支持向量机(PSO-SVM)和自主完好性监测(RAIM)的误差识别算法,通过粒子群优化(PSO)算法对支持向量机(SVM)模型参数进行优化,将优化后的支持向量机模型用于UWB NLOS信号的识别,并利用自主完好性监测算法将异常的UWB测距值剔除。实验结果表明,该文算法能够对NLOS信号进行准确的识别,并有效提升了NLOS环境下UWB定位的精度及稳定性,平面定位误差可控制在0.26 m以内,东、北方向的均方根误差分别为0.09、0.11 m。 展开更多
关键词 室内定位 粒子群优化支持向量机 NLOS误差 自主完好性监测 异常测距值
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