控制与决策

作者：黄家才,王徐寅,高芳征,薛源

单位：南京工程学院 机械工程学院,南京 211167;江苏省仿生控制技术与装备工程研究中心,南京 211167,,南京工程学院 自动化学院,南京 211167;江苏省仿生控制技术与装备工程研究中心,南京 211167,,南京工程学院 自动化学院,南京 211167;江苏省仿生控制技术与装备工程研究中心,南京 211167,,南京工程学院 机械工程学院,南京 211167;江苏省仿生控制技术与装备工程研究中心,南京 211167,

关键词：室内定位;超宽带;激光雷达;粒子滤波;改进天牛须搜索算法

基金：国家自然科学基金面上项目(61873120)；江苏省重点研发计划课题(BE2021016-5)；江苏省自然科学基金面上项目(BK20201469)；江苏省研究生实践创新计划项目(SJCX22_1056)；江苏省青蓝工程人才培养项目.

针对超宽带(UWB)测距存在非视距(NLOS)误差以及LiDAR存在累计误差影响定位精确度的问题,提出一种基于改进天牛须搜索算法(IBAS)优化粒子滤波的UWB/LiDAR室内定位方法.该方法综合UWB抗干扰能力强、时间分辨率高和LiDAR高精度、高效率的优点,使用LiDAR量测信息解算组合定位系统与UWB基站的距离,剔除UWB量测值中的NLOS误差.改进天牛须搜索算法的引入可消除粒子滤波的粒子退化现象,减少算法所需粒子数,提升算法运行速度和实时性.最后构建UWB/LiDAR的组合函数,使用图优化方法优化全局位姿.实验结果表明,同等效果下经改进天牛须搜索算法优化后所需的粒子数仅为原粒子滤波算法的20%,同时相较于单一的UWB、LiDAR定位,所提出方法的定位精度分别提升了44.75%和74.47%,效果良好.

来源：2024年第10期

《控制与决策》期刊编辑部

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