韩 天，郝 敏，李传苗，赵雄伟，缪存孝

(北京科技大学机械工程学院，北京 100083)

0 引言

随着通信技术的高速发展，室内定位技术在监控管理、无人驾驶等领域占据越来越重要的地位，可以为运动目标提供准确位置信息的室内定位技术越来越成为人们关注的焦点[1-5]。惯性导航技术是最早被应用到室内定位领域的导航技术，国内外学者针对基于惯性导航的定位算法做了大量的研究，但是由于惯性导航存在累积误差，所以并不适合长时间定位[6]。超宽带(Ultra-wideband，UWB)是一种新型的无线通信技术，相比于传统的无线通信技术，UWB具有功率谱低、保密性强、功耗低等优点[7-8]。自2010年以来，已有几种成熟的UWB无线电传感器定位设备能够提供厘米级的定位，例如DecaWave[9]的DWM1000和KickStarter的Pozyx。与其他室内定位技术相比，UWB定位通过发送纳秒(ns)或微秒(μs)非正弦窄脉冲可实现高精度解决方案，而不会产生误差累积[10]。UWB信号容易被外界环境所干扰，而IMU的INS对这些干扰不敏感，在复杂环境中难以使用单一类型的传感器满足需求，所以为了克服多径效应，UWB通常需要与惯导融合。

Mäkelä等[11]讨论了传感器融合技术，用于利用室内导航安装的IMU、气压计和UWB，它们可以在地板上获得准确的位置，在现实的战术测试场景中显示。Sczyslo等使用了松散组合法，基于扩展Kalman滤波器来跟踪行人的运动[12-16]。有学者提出了一种紧密耦合的方法，该方法结合了UWB范围和INS的测量[17-19]。文献[20]设计了一种用于无人机室内导航的定位方法，该方法集成了3D激光扫描仪、UWB和INS的信息，该策略可改善定位效果，与仅INS和仅UWB的方法相比，准确性显着提高。……