超寬帶定位系統(tǒng)在人員定位和物資定位上有著十分重要的作用。救援救災(zāi)和人員訓(xùn)練的過程中,能夠?qū)崟r地獲得人員的位置信息對于現(xiàn)場指揮具有十分重要的意義。但是因為超寬帶定位使用的是極短的窄脈沖,所以在定位過程中會存在一定程度的非視距干擾,尤其是在復(fù)雜的環(huán)境中。同時,因為錨節(jié)點分布的不合理也會導(dǎo)致超寬地定位精度的下降。因此,相對于使用單一傳感器來進(jìn)行定位,使用多個傳感器以高于任意單一傳感器的定位精度來進(jìn)行數(shù)據(jù)融合定位,是定位技術(shù)的重要研究方向之一。為了提高定位精度以及擴(kuò)展有效定位范圍,本文研究和討論了利用卡爾曼濾波器模型的慣導(dǎo)和超寬帶數(shù)據(jù)融合的定位算法。該算法首先分析了九軸慣性導(dǎo)航單元的誤差模型,利用矯正過的九軸數(shù)據(jù)實時求解標(biāo)簽的姿態(tài)四元數(shù),利用姿態(tài)四元數(shù)來求解水平加速度分量作為卡爾曼濾波器的輸入控制變量。分別討論和建立了擴(kuò)展卡爾曼和無跡卡爾曼的系統(tǒng)模型,將誤差作為系統(tǒng)狀態(tài)變量,利用超寬帶定位數(shù)據(jù)作為觀測變量進(jìn)行矯正。在這之后對擴(kuò)展卡爾曼和無跡卡爾曼的數(shù)據(jù)融合定位進(jìn)行了仿真分析。之后為了進(jìn)一步對理論的正確性進(jìn)行驗證,本文對實驗軟硬件平臺進(jìn)行了系統(tǒng)的設(shè)計。同時本文研究的數(shù)據(jù)融合定位算法利用姿態(tài)解算求...

【文章頁數(shù)】：97 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖3.1定點仿真分析圖

分析了不同的定位方法結(jié)合卡爾曼濾波器后的定位作者分析了在不同的錨節(jié)點分布情況下，定位效節(jié)點分布情況。而本章將在錨節(jié)點任意分布的情據(jù)融合的定位效果精度，驗證基于卡爾曼濾波器置分布較差或是標(biāo)簽所處位置遠(yuǎn)離錨節(jié)點區(qū)域的。慣導(dǎo)的擴(kuò)展卡爾曼數(shù)據(jù)融合定位仿真位方法，系統(tǒng)中三個錨節(jié)點位置分別位....

圖3.3定點仿真分析

圖3.3定點仿真分析Figure3.3Fixedpositionanalysis點為錨節(jié)點坐標(biāo)，通過仿真結(jié)果圖，可以看出相比較后的定位結(jié)果更加收斂。下面通過定位估計值和真實確性。

圖3.4定位點均差圖

34圖3.4定位點均差圖Figure3.4Estimatedpositionmeanerror黃色曲線為數(shù)據(jù)融合后定位均差，藍(lán)色曲線為TOA的定位均差，數(shù)據(jù)融合后的定位均差有一定的

圖3.5定位點y軸標(biāo)準(zhǔn)差仿真圖

圖3.5定位點y軸標(biāo)準(zhǔn)差仿真圖Figure3.5Estimatedpositiony-axisstandarderror在y軸方向上的定位數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)差，其中藍(lán)色曲變化（采樣點位置變化）定位值y軸的標(biāo)準(zhǔn)差數(shù)據(jù)隨著GDOP值變化（采樣點位置變化）看出隨著....

本文編號：3945929