摘要
本发明公开了一种基于UWB与IMU的多算法协同三维定位方法,该方法包括:基于多个UWB基站构建三维空间直角坐标系,通过双边双向测距测得标签与UWB基站的距离,得到对应的距离变量;通过三边定位算法建立非线性方程组,代入距离变量转化为线性误差方程组,通过牛顿迭代法得到标签的一组三维坐标;通过到达时间差得到非线性方程组,基于泰勒展开近似得到线性误差方程组,通过最小二乘法得到标签的另一组三维坐标;对两组三维坐标加权平均得到初始三维坐标;基于初始三维坐标、速度分量、加速度分量构建状态转移模型,基于卡尔曼滤波预测下一时刻的状态并更新标签的三维坐标,输出最终三维空间定位结果。本发明能实现高精度的三维定位。
技术关键词
三维定位方法
UWB基站
非线性方程组
构建状态转移模型
坐标
牛顿迭代法
标签
卡尔曼滤波
协方差矩阵
变量
雅可比矩阵
加速度
定位算法
误差
观测噪声
时间差
惯导系统