一种顾及电子元件延迟的超宽带室内定位方法

doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2022.0100

测绘通报 ›› 2022, Vol. 0 ›› Issue (4): 1-5,31.doi: 10.13474/j.cnki.11-2246.2022.0100

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一种顾及电子元件延迟的超宽带室内定位方法

赵胤植^1,2, 邹进贵¹, 蔡礼贤¹, 黄格格^2,3

1. 武汉大学测绘学院, 湖北武汉 430079;
2. 城市空间信息工程北京市重点实验室, 北京 100038;
3. 武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室, 湖北武汉 430079

收稿日期:2021-07-14 出版日期:2022-04-25 发布日期:2022-04-26
作者简介:赵胤植(1992-),男,博士生,主要研究方向为高精度室内外定位技术。E-mail:yz_zhao_gnss@163.com
基金资助:
国家自然科学基金（41871373）；城市空间信息工程北京市重点实验室经费（2020201；20210101）

An ultra wide band indoor positioning method considering electrical delay

ZHAO Yinzhi^1,2, ZOU Jingui¹, CAI Lixian¹, HUANG Gege^2,3

1. School of Geodesy and Geomatics, Wuhan University, Wuhan 430079, China;
2. Beijing Key Laboratory of Urban Spatial Information Engineering, Beijing 100038, China;
3. State Key Laboratory of Information Engineering in Surveying, Mapping and Remote Sensing, Wuhan University, Wuhan 430079, China

Received:2021-07-14 Online:2022-04-25 Published:2022-04-26

摘要/Abstract

摘要： 针对超宽带定位系统中存在多种误差影响定位精度的问题，本文全面分析了超宽带室内定位的误差源，给出了超宽带室内定位基本函数模型，提出了将电子元件延迟这一系统差与三维坐标同时作为参数进行估计，并通过高斯-牛顿迭代算法得到定位结果的方法。试验结果表明，该方法能有效消除位置系统偏差，两组静态试验均以全站仪测量结果作为真值，点位误差分别为4.1、2.3 cm，相较于已有方法分别提高了64%和87%，而动态试验结果更接近于参考轨迹，最大误差小于10 cm。

关键词: 超宽带, 误差源, 电子元件延迟, 室内定位, 最小二乘估计

Abstract: Aiming at the problem that many kinds of errors affect the positioning accuracy in UWB positioning system, the errors of UWB indoor positioning are comprehensively analyzed, and the basic function model of UWB indoor positioning is proposed in this paper. The system difference of "electrical delay" and three-dimensional coordinates are regarded as estimated parameters, and the positioning results are obtained by Gauss-Newton iterative algorithm. The experimental results show that the proposed method can effectively eliminate the system deviation. Coordinates measured by the total station are taken as true values in the static experiments, and the positioning errors are 4.1 and 2.3 cm, respectively, which are 64% and 87% higher than that of the existing methods. The dynamic experiment results are closer to the reference trajectory and the maximum error is less than 10 cm.

Key words: ultra wide band, errors, electrical delay, indoor positioning, least square estimation

中图分类号:

P228

赵胤植, 邹进贵, 蔡礼贤, 黄格格. 一种顾及电子元件延迟的超宽带室内定位方法[J]. 测绘通报, 2022, 0(4): 1-5,31.

ZHAO Yinzhi, ZOU Jingui, CAI Lixian, HUANG Gege. An ultra wide band indoor positioning method considering electrical delay[J]. Bulletin of Surveying and Mapping, 2022, 0(4): 1-5,31.

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An ultra wide band indoor positioning method considering electrical delay

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