基于卡尔曼滤波和加权LM法的井下精确定位算法

作者

王伟
单位

中煤科工集团常州研究院有限公司天地（常州）自动化股份有限公司
摘要

针对基于UWB精确定位的井下近感检测装置定位结果易受非视距（NLOS）误差等噪声影响的问题，提出了一种基于卡尔曼滤波和加权LM法的井下精确定位算法。通过卡尔曼滤波预测过程得到标签卡坐标的先验估计值；利用几何关系计算估计坐标与各锚节点的距离，并将该距离与探测器直接测距值进行比较，根据差值分配各锚节点的测距权值；将权值矩阵和测距矩阵代入加权LM法中，得到标签卡坐标的中间结果；将中间结果作为测量值代入卡尔曼滤波更新过程中，得到标签卡的最终坐标。测试结果表明，与多边定位法相比，基于卡尔曼滤波和加权LM法的井下精确定位算法可在不影响定位速度的前提下，将定位精度提高一倍以上，有效降低了NLOS误差等噪声的干扰。
关键词

井下精确定位近感检测装置超宽带精确定位锚节点卡尔曼滤波加权LM法 NLOS误差
基金项目(Foundation)

中国煤炭科工集团有限公司青年项目（2018QN028）；中国煤炭科工集团科技创新基金重点项目（2018-TD-ZD005）；中国煤炭科工集团有限公司双创项目（2018-TD-MS013）
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