室内自校准导航定位方法
2021-04-12傅惠民
机电产品开发与创新 2021年1期
傅惠民, 崔 轶
(北京航空航天大学 小样本技术研究中心, 北京 100191)
0 引言
据统计,人有80%左右时间是在室内活动[1],因此室内导航定位具有广泛的应用前景。关于室内定位问题,目前已经发展了WiFi、蓝牙、超宽带、紫蜂、红外等一系列室内定位技术,但是,在非视距环境中的定位精度还有待进一步提高。 为此,本文提出一种室内信号强度路径损耗自校准模型, 与传统的因墙壁等障碍物引起的信号强度路径损耗模型相比, 本文的自校准模型既不需要大量试验,而且精度还更高。 在此基础上,建立了距离量测方程,给出一种基于接收信号强度指示(RSSI)的室内高精度定位方法。

关于室内导航问题, 由于用于室内导航的惯性导航系统往往存在较大漂移,不能很好地满足比室外导航精度更高的室内导航的要求。 为了解决上述问题,人们提出了行 人 航 位 推 算 方 法[2,3],其 中 最 著 名 的 是Weinberg 模 型[4],该模型以步态周期内Z 轴加速度的极差为特征量估计步长,其具体计算公式如下:式中:L 为步长,azmax和azmin分别为步态周期内Z 轴加速度的最大值和最小值,K 为步长参数, 可以通过训练得到。 但是Weinberg 模型存在两个不足,一是需要通过大量训练才能得到步长参数K, 这严重限制了它的实际使用;二是当室内地面不平(如上下坡或上下楼等)时,采用Z 轴加速度会导致步长误差。 对此,本文提出一种新的步长估计模型,并建立一种基于RSSI 的室内自校准导航方法,能够通过自校准滤波对步长参数进行实时估计,解决了传统方法需通过大量训练来确定参数的问题。……
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