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基于VBKF-CPA-TSA算法的UWB定位技术
被引量：
10
1
作者
曹波
朱万洁
+2 位作者
姜春霞
张华
李蒙
《仪器仪表学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第10期120-129,共10页
设施内移动农业设备的精准定位是农业智能化、无人化发展的关键。针对设施内GPS拒止环境下农业设备的定位问题,提出利用超宽带(UWB)系统构建设施内移动农业设备的导航定位系统。为了提高移动农业设备的定位精度,提出利用变分卡尔曼滤波(...
设施内移动农业设备的精准定位是农业智能化、无人化发展的关键。针对设施内GPS拒止环境下农业设备的定位问题,提出利用超宽带(UWB)系统构建设施内移动农业设备的导航定位系统。为了提高移动农业设备的定位精度,提出利用变分卡尔曼滤波(VBKF)对UWB系统的4个测量距离进行平滑处理,提高测量距离的估计精度,采用全质心定位算法(CPA)求解目标节点的位置坐标;为了进一步提高定位精度,利用改进的泰勒级数优化算法(TSA)对VBKF-CPA方法的定位结果进行优化处理。以移动机器人为实验平台,利用UWB系统在室内开展了动静态模拟实验,验证所提方法的有效性。实验结果表明,VBKF-CPA-TSA算法能提升目标节点的定位精度,获得较稳定的定位结果,x轴、y轴、z轴的平均误差由0.085、0.071、0.064 m减小为0.034、0.032、0.028 m,平均估计精度分别提高了60%、54.9%、56.3%;VBKF-CPA-TSA算法的动态定位轨迹更逼近真实轨迹,表明所提定位算法能提高设施内UWB系统的定位精度,该方法为设施内GPS拒止环境中移动农业设备的定位提供新方法。
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关键词
超宽带
移动式农业设备
变分卡尔曼滤波
定位精度
泰勒级数算法
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职称材料
题名
基于VBKF-CPA-TSA算法的UWB定位技术
被引量：
10
1
作者
曹波
朱万洁
姜春霞
张华
李蒙
机构
安徽科技学院机械工程学院
安徽工业大学机械工程学院
出处
《仪器仪表学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第10期120-129,共10页
基金
安徽省科技厅自然科学面上项目(2308085ME150)
安徽省教育厅重点项目(2022AH051636)
滁州市人才项目(JXWD202201,881208)资助。
文摘
设施内移动农业设备的精准定位是农业智能化、无人化发展的关键。针对设施内GPS拒止环境下农业设备的定位问题,提出利用超宽带(UWB)系统构建设施内移动农业设备的导航定位系统。为了提高移动农业设备的定位精度,提出利用变分卡尔曼滤波(VBKF)对UWB系统的4个测量距离进行平滑处理,提高测量距离的估计精度,采用全质心定位算法(CPA)求解目标节点的位置坐标;为了进一步提高定位精度,利用改进的泰勒级数优化算法(TSA)对VBKF-CPA方法的定位结果进行优化处理。以移动机器人为实验平台,利用UWB系统在室内开展了动静态模拟实验,验证所提方法的有效性。实验结果表明,VBKF-CPA-TSA算法能提升目标节点的定位精度,获得较稳定的定位结果,x轴、y轴、z轴的平均误差由0.085、0.071、0.064 m减小为0.034、0.032、0.028 m,平均估计精度分别提高了60%、54.9%、56.3%;VBKF-CPA-TSA算法的动态定位轨迹更逼近真实轨迹,表明所提定位算法能提高设施内UWB系统的定位精度,该方法为设施内GPS拒止环境中移动农业设备的定位提供新方法。
关键词
超宽带
移动式农业设备
变分卡尔曼滤波
定位精度
泰勒级数算法
Keywords
ultra-wide band
mobile agricultural equipment
variational Bayesian Kalman filtering
positioning accuracy
Taylor series algorithm
分类号
TH701 [机械工程—精密仪器及机械]
TD421 [矿业工程—矿山机电]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于VBKF-CPA-TSA算法的UWB定位技术
曹波
朱万洁
姜春霞
张华
李蒙
《仪器仪表学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
10
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