基于容积卡尔曼滤波的无线电定位方法技术

本发明专利技术公开了一种基于容积卡尔曼滤波的无线电定位方法，包括如下步骤：设置平方根容积卡尔曼滤波的初值；完成平方根容积卡尔曼滤波的时间更新；完成平方根容积卡尔曼滤波的量测更新，即可以得到接收机的位置、速度等状态信息；返回第二步，进行迭代滤波。本发明专利技术降低了无线电相对定位系统的复杂度和布置成本；不需要对接收机的状态方程及量测方程进行线性化，对接收机状态的估计能够达到二阶泰勒级数的精度；在计算卡尔曼滤波时不需要对矩阵进行求逆运算，因而具有很高的数值稳定性；可以很容易地融合惯性传感器的信息，从而进一步地提高对接收机状态的估计精度。

Radio location method based on volume Calman filter

【技术实现步骤摘要】
基于容积卡尔曼滤波的无线电定位方法
本专利技术涉及一种利用无线电波进行相对定位的系统中接收机的位置、速度等状态信息的解算方法。
技术介绍
以室内定位为主要代表的无线电相对定位系统具有重大的理论和现实意义。目前，无线电相对定位系统中接收机的状态(包括位置、速度等)解算方法主要分为集中式和分布式两种。前者通过一个中心处理单元，根据基站收集到的其与接收机之间的距离，通常采用三球交汇等原理解算出接收机的位置。浙江大学林志赟(专利申请号201710293070.4)提出一种基于拓展卡尔曼滤波的分布式定位算法，此时，接收机负责解算自己的位置。但采用拓展卡尔曼滤波需要对系统进行线性化，对接收机的状态估计仅能达到一阶泰勒级数的精度；并且在求取卡尔曼增益时需要求取矩阵的逆，在此过程中要求误差方差矩阵始终是正定对称矩阵，在有限字长的数字计算机(特别是嵌入式处理器)中，由于舍入误差的影响，在迭代计算的过程中，误差方差矩阵有可能会丢失正定对称性，导致不能正确的计算出卡尔曼增益，从而导致滤波器运行不稳定。
技术实现思路
本专利技术旨在提出一种适用于无线电波相对定位系统的接收机状态(位置、速度等)估计方法，该方法对本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于容积卡尔曼滤波的无线电定位方法，包括如下步骤：第一步，设置平方根容积卡尔曼滤波的初值；第二步，完成平方根容积卡尔曼滤波的时间更新；第三步，完成平方根容积卡尔曼滤波的量测更新，即得到包括接收机的位置、速度状态的信息；第四步，返回第二步，进行迭代滤波。

【技术特征摘要】
1.基于容积卡尔曼滤波的无线电定位方法，包括如下步骤：第一步，设置平方根容积卡尔曼滤波的初值；第二步，完成平方根容积卡尔曼滤波的时间更新；第三步，完成平方根容积卡尔曼滤波的量测更新，即得到包括接收机的位置、速度状态的信息；第四步，返回第二步，进行迭代滤波。2.根据权利要求1所述的基于容积卡尔曼滤波的无线电定位方法，其特征在于：所述第一步，设置平方根容积卡尔曼滤波的初值，包括：接收机的初始位置估计误差方差的平方根初值S(0|0)。3.根据权利要求1所述的基于容积卡尔曼滤波的无线电定位方法，其特征在于：所述第二步，平方根容积卡尔曼滤波的时间更新包括如下步骤：步骤2.1：选取容积点，并经过状态方程传播；步骤2.2：计算非线性状态方程传播后的一阶矩和二阶矩的平方根；S(k|k-1)＝Tria{[Δx*(k|k-1)SQ(k-1)]T}式中，“Tria”表示三角分解，典型的三角分解法为QR分解；SQ(k-1)为k-1次滤波中的状态噪声方差矩阵。4.根据权利要求1所述的基于容积卡尔曼滤波的无线电定位方法，其特征在于：所述第三步，平方根容积卡尔曼滤波的量测更新...

【专利技术属性】
技术研发人员：王树磊，门艳忠，郭魂，黄志荣，江炜，
申请(专利权)人：常州工学院，
类型：发明
国别省市：江苏,32