室內(nèi)定位方法中,低成本慣性導(dǎo)航系統(tǒng)（INS）的定位誤差隨著時(shí)間和距離的增加而積累,需要采用其他手段抑制誤差發(fā)散。室內(nèi)環(huán)境下GPS無法正常工作,從而失去對INS誤差的抑制作用;因此,該文提出了基于超聲波/INS信息融合的室內(nèi)定位方法。以自主導(dǎo)引小車（AGV）為定位終端,根據(jù)超聲波定位技術(shù)和非完整約束條件得到自主導(dǎo)引小車的位置和速度信息,并利用該信息輔助INS,通過卡爾曼濾波進(jìn)行信息融合,從而抑制純慣導(dǎo)情況下定位誤差發(fā)散的問題。采用Matlab對所提出的室內(nèi)定位方法進(jìn)行仿真驗(yàn)證,結(jié)果表明,采用超聲波/INS信息融合方法能將INS的誤差抑制在一定范圍內(nèi),該方法適用于室內(nèi)移動(dòng)物體的實(shí)時(shí)定位。 

【文章來源】：壓電與聲光. 2016,38(02)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

圖３系統(tǒng)組合模式圖３．２系統(tǒng)信息融合算法

離理想軌跡，可見純慣導(dǎo)的誤差是發(fā)散的；而經(jīng)過超聲波／ＩＮＳ信息融合后的運(yùn)動(dòng)軌跡與理想軌跡基本吻合，誤差不隨時(shí)間的增加而增大，很好地抑制了純慣導(dǎo)狀態(tài)下定位誤差發(fā)散的問題。圖４自主導(dǎo)引小車運(yùn)動(dòng)軌跡圖５、６分別為采用基于超聲波／ＩＮＳ信息融合的室內(nèi)定位方法后，自主導(dǎo)引小車在ｘ、ｙ軸上的位置誤差曲線。由圖可看出，經(jīng)４０ｓ的收斂時(shí)間，自主導(dǎo)引小車在ｘ軸上位置誤差穩(wěn)定在０．１５ｍ左右，ｙ軸上位置誤差穩(wěn)定在０．２３ｍ左右，具有較高的定位精度。圖５經(jīng)度誤差圖６緯度誤差５結(jié)束語針對純慣導(dǎo)狀態(tài)下定位誤差隨時(shí)間和距離的增加而發(fā)散的問題，提出了基于超聲波／ＩＮＳ信息融合的室內(nèi)定位法。以自主導(dǎo)引小車作為定位終端，引入超聲波定位方法和非完整性約束條件得到自主導(dǎo)引小車的位置和速度信息，利用該信息與慣性導(dǎo)航系統(tǒng)通過卡爾曼濾波進(jìn)行數(shù)據(jù)融合以實(shí)現(xiàn)定位。采用ＭＡＴＬＡＢ對所設(shè)計(jì)的室內(nèi)定位法進(jìn)行仿真驗(yàn)證，仿真結(jié)果表明基于超聲波／ＩＮＳ信息融合的室內(nèi)定位法具有很好的收斂性，可抑制純慣導(dǎo)定位誤差發(fā)散，具有較高的定位精度。因此，基于超聲波／ＩＮＳ信息融合的室內(nèi)定位法適用于室內(nèi)移動(dòng)物體的實(shí)時(shí)定位。參考文獻(xiàn)：［１］ＬＩＹｕｎ，ＦＩＮＧＥＲＡ．Ｃｈａｎｎｅｌｍｏｄｅｌ－ｂａｓｅｄｓｅｎｓｉｎｇｆｏｒｉｎｄｏｏｒｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｌｏｃａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ［Ｃ］／／Ｇｅｒｍａｎｙ：Ｐｒｏ－ｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆｔｈｅ８ｔｈＷｏｒｋｓｈｏｐｏｎＰｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇＮａｖｉｇａ－ｔｉｏｎａｎｄＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ，２０１１：８３－８８．［２］楊陽，

慣導(dǎo)的誤差是發(fā)散的；而經(jīng)過超聲波／ＩＮＳ信息融合后的運(yùn)動(dòng)軌跡與理想軌跡基本吻合，誤差不隨時(shí)間的增加而增大，很好地抑制了純慣導(dǎo)狀態(tài)下定位誤差發(fā)散的問題。圖４自主導(dǎo)引小車運(yùn)動(dòng)軌跡圖５、６分別為采用基于超聲波／ＩＮＳ信息融合的室內(nèi)定位方法后，自主導(dǎo)引小車在ｘ、ｙ軸上的位置誤差曲線。由圖可看出，經(jīng)４０ｓ的收斂時(shí)間，自主導(dǎo)引小車在ｘ軸上位置誤差穩(wěn)定在０．１５ｍ左右，ｙ軸上位置誤差穩(wěn)定在０．２３ｍ左右，具有較高的定位精度。圖５經(jīng)度誤差圖６緯度誤差５結(jié)束語針對純慣導(dǎo)狀態(tài)下定位誤差隨時(shí)間和距離的增加而發(fā)散的問題，提出了基于超聲波／ＩＮＳ信息融合的室內(nèi)定位法。以自主導(dǎo)引小車作為定位終端，引入超聲波定位方法和非完整性約束條件得到自主導(dǎo)引小車的位置和速度信息，利用該信息與慣性導(dǎo)航系統(tǒng)通過卡爾曼濾波進(jìn)行數(shù)據(jù)融合以實(shí)現(xiàn)定位。采用ＭＡＴＬＡＢ對所設(shè)計(jì)的室內(nèi)定位法進(jìn)行仿真驗(yàn)證，仿真結(jié)果表明基于超聲波／ＩＮＳ信息融合的室內(nèi)定位法具有很好的收斂性，可抑制純慣導(dǎo)定位誤差發(fā)散，具有較高的定位精度。因此，基于超聲波／ＩＮＳ信息融合的室內(nèi)定位法適用于室內(nèi)移動(dòng)物體的實(shí)時(shí)定位。參考文獻(xiàn)：［１］ＬＩＹｕｎ，ＦＩＮＧＥＲＡ．Ｃｈａｎｎｅｌｍｏｄｅｌ－ｂａｓｅｄｓｅｎｓｉｎｇｆｏｒｉｎｄｏｏｒｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｌｏｃａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ［Ｃ］／／Ｇｅｒｍａｎｙ：Ｐｒｏ－ｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆｔｈｅ８ｔｈＷｏｒｋｓｈｏｐｏｎＰｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇＮａｖｉｇａ－ｔｉｏｎａｎｄＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ，２０１１：８３－８８．［２］楊陽，肖金紅，劉智，等

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]超聲波與航跡推算融合的智能輪椅定位方法[J]. 張利,秦海春,王文彬,金愛民,王錦波,張帥,李飛.  電子測量與儀器學(xué)報(bào). 2014(01)
[2]基于超聲波的室內(nèi)三維定位系統(tǒng)[J]. 楊陽,肖金紅,劉智,崔金峰,劉丹,韓麗英.  吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(信息科學(xué)版). 2012(03)
[3]基于CDMA-TDOA的室內(nèi)超聲波定位系統(tǒng)[J]. 肖金紅,劉智,楊陽,劉丹.  吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(信息科學(xué)版). 2012(02)
[4]AGV用GPS/DR組合導(dǎo)航信息融合[J]. 張曉霞,汪傳龍,韓劉柱,李曉琳.  沈陽建筑大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2011(01)



本文編號(hào)：3439405