針對當前協(xié)同車輛定位精度低以及城市復雜環(huán)境下協(xié)同車輛定位精度不可靠等問題,該文提出一種在車車通信環(huán)境下利用BDS/UWB組合系統(tǒng)進行協(xié)同車輛定位的算法。該算法綜合利用BDS在城市復雜環(huán)境下的定位優(yōu)勢、UWB具有可同時提供短程無線通信功能和高精度測距觀測值特性,通過擴展卡爾曼濾波對BDS雙差觀測信息和UWB測距信息進行融合,從而實現(xiàn)高精度、高可靠性協(xié)同車輛定位。實驗結(jié)果表明:BDS/UWB組合系統(tǒng)在較好觀測環(huán)境下定位精度可達厘米級,在復雜環(huán)境下定位精度可達分米級;相比于BDS單系統(tǒng),BDS/UWB組合系統(tǒng)在較好觀測環(huán)境下定位精度提升并不明顯,平均提升了1.49 cm,但在復雜環(huán)境下定位精度平均提升6.88 cm,定位可靠性較單BDS系統(tǒng)也有明顯改善。 

【文章來源】：測繪科學. 2020,45(06)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

BDS/UWB協(xié)同定位原理示意圖

式中:(Xi,Yi,Zi)和(νX,νY,νZ)為上一歷元的瞬時位置和速度;(Xi+1,Yi+1,Zi+1)為下一歷元的瞬時位置;tage為兩次歷元的間隔時間。本文利用計算量較小的EKF濾波進行參數(shù)估計,其核心思想為:對非線性系統(tǒng)觀測方程進行泰勒級數(shù)展開,并略去二階及以上項,得到一個近似的線性化模型,然后利用線性卡爾曼濾波完成對目標的濾波估計[21]。

為了對本文所提方法的協(xié)同定位性能進行驗證,在遼寧工程技術(shù)大學玉龍校區(qū)的內(nèi)部道路中進行了實驗測試,移動定位平臺如圖3所示。平臺包括:Leica GS14 GNSS接收機、Time Domain P440 UWB模塊、MP-POS510 GNSS/INS組合定位定姿系統(tǒng)。其中:GS14 GNSS接收機和P440 UWB模塊用來提供BDS和UWB原始觀測數(shù)據(jù);P440 UWB模塊理論測距值為410 m,通過實際測試,對100 m距離內(nèi)的測距值進行了有效標定,能夠達到厘米級定位精度;MP-POS510為本次實驗提供車輛運動過程中的參考位置,其精度指標見表1。表1 MP-POS510精度指標Tab.1 Precision Indicators of MP-POS510 參數(shù) 精度值 定位精度/m 0.05(1σ) 航向精度/(°) 0.008(1σ) 姿態(tài)精度/(°) 0.005(1σ) IMU精度(陀螺零偏)/((°)·h-1) ≤0.5 陀螺零偏穩(wěn)定性/((°)·h-1) ≤0.1

【參考文獻】：
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本文編號：3320162