周 军，魏国亮，田 昕，王甘楠

1(上海理工大学 光电信息与计算机工程学院，上海 200093)

2(上海理工大学 理学院，上海 200093)

1 引 言

在基于位置的服务及其应用中，位置信息起着至关重要的作用.在室外环境中，可以轻松地从全球定位系统(Global Positioning System，GPS)获得准确的位置信息.但是，在室内环境中，GPS信号受到建筑阻挡[1]，导致GPS信号变弱甚至无法被检测，因此GPS定位的结果无法满足人们室内定位的要求.随着技术的发展，目前已有许多技术可以代替GPS用于室内定位，如超宽带、超声波、蓝牙等.其中大部分定位技术主要基于以下方式：到达角度(Angle of Arrival，AOA)[2]、到达时间差(Time Difference of Arrival，TDOA)[3]、到达时间(Time of Arrival，TOA)[4]、接收信号强度指引(Receive Signal Strength Index，RSSI)[5，6].由于基于TOA方法的定位精度较高[7]，可用于实现室内环境下的高精度定位.

超宽带(Ultra-Wideband，UWB)具有许多理想的特性，包括低能耗、高分辨率、多径免疫和某些障碍物穿透能力等，因此，UWB定位被认为是用于高精度室内定位中最有前途的技术之一[8].但是，当环境受到NLOS(Non-line-of-sight)影响时，UWB测距误差增大，从而导致定位精度下降.因此，如何处理NLOS误差已成为UWB定位领域的热门研究课题[9].与UWB不同，INS使用惯性测量单元(Inertial Measurement Unit，IMU)在没有其他任何辅助信息的情况下以较高的更新率估算物体的位置，短时间内的误差较小，但具有累计误差，与UWB系统形成良好的互补，因此有必要融合两种系统达到更好的定位效果[10].

文献[11]中，EKF基于IMU预测值对测量距离误差进行检测，并结合超宽带的信道冲激响应来进一步提高检测精度，忽略检测到的不精确测量值.该方……