姚晓峰,吴圣兰,周彪,庞敏

(1. 江苏省物联网应用技术重点建设实验室(无锡太湖学院),无锡 214122;2. 江南大学 物联网工程学院,无锡 214122)

0 引 言

刚体目标是指一种在运动或受力时仍然保持其外部拓扑结构的物体,包括航天器、虚拟现实应用中使用的头盔或智能机器人．刚体位置和方向估计方案用来估计刚体相对于参考状态的中心坐标和旋转欧拉角[1-2]．与传统的获取目标的点位置不同,刚体定位(RBL)旨在同时获取刚体的位置和姿态信息．

刚体的高精度位置和姿态信息在航天、军事和智能工业领域有着广泛的应用前景[3-6]．在虚拟现实应用中,虚拟现实系统必须根据用户头部的准确位置和姿态提供相应的虚拟图像．在室内精密导航系统[7]中,车辆的位置和方向是智能停车系统所需要的基本信息．航天体的对接也需要精确的航天器姿态和相对位置信息．

目前,基于导航卫星的定位与姿态测量系统是较为主流的室外大型RBL测姿方案[8-9]．卫星载波相位所涉及的整周模糊度分辨问题影响了此方案的稳定性．另外,其应用在非卫星视距场景下的限制也较为明显．利用视觉图像处理的位置和方向估计方案是RBL测姿的一种常用方案[10]．但是该方案的精度过分依赖于特征点的低误差坐标观测值,并且视觉图像处理的技术特点也导致其对光照条件的鲁棒性差,同时计算量较大．

基于小规模无线传感器网络的RBL与姿态测量方案具有实现成本低、对室……