一种基于超宽带测距的粒子滤波平滑方法

室内环境中，由于无法收到卫星导航定位信号，使得卫星定位方式无法使用。为了能够在室内环境中进行人员定位，需要其他的定位方式或技术。两种常见的室内定位技术为基于惯性测量的定位与基于超宽带（Ultra Wide Band， UWB）测距的定位。其中，基于惯性测量的定位通过处理人员携带的惯性传感器（Inertial Measurement Unit， IMU）的数据，从而推算人员的位置，但是存在误差随时间增长的缺点。基于超宽带测距的定位方式，通过超宽带信号测量基站与人员携带的标签之间的位置，从而推算人员当前的位置。但是该方式需要部署较为密集的测距基站，成本较高。本文提出一种定位方式，将惯性方式和超宽带定位方式结合，通过粒子滤波融合惯性轨迹信息与距离信息，再通过粒子滤波平滑之后，得到最终的人员位置信息。本文提出的方法相比于传统的融合惯性和超宽带测距的方法，能够避免轨迹突变现象的出现，并且能够提高最终的平均定位精度。最后，本文通过仿真实验证明了所提出方法的有效性，与相比于传统粒子滤波的方法平均误差下降了0.9 m，最大误差下降了1.8 m。