基于交互多模型的含视距与非视距 UWB 智能体间测距的分散式协同定位
信号处理
2021-01-01 v3 机器人学
摘要
本文研究一组可通信移动智能体（如急救人员或勘探机器人）借助超宽带（UWB）智能体间测距辅助航位推算实现的无基础设施全局定位。我们提出一种松耦合协同定位算法，作为每个移动智能体本地航位推算系统之上的增强模块。该增强模块仅在智能体欲处理其所获相对测量时激活。本文主要贡献在于解决松耦合协同定位框架下 UWB 距离测量妥善处理所面临的挑战。尽管 UWB 在视距（LoS）测距中可提供分米级精度，其在非视距（NLoS）下因测量中存在显著未知正偏置而精度严重退化。因此，UWB 的 LoS 与 NLoS 测距条件对应不同测量模型，且 NLoS 测量的妥善处理需偏置补偿措施。我们还表明，实践中测量模态判别器对 UWB 距离测量类型的判定应是概率性的。为在处理 UWB 智能体间测距反馈时考虑 NLoS 标识符的概率性质，我们在定位滤波器中采用交互多模型（IMM）估计器，并提出了一种针对 NLoS UWB 测量的偏置补偿方法。通过一组行人利用相互间 UWB 相对测距改进其鞋载 INS 地理定位的实验，证明了我们协同定位方法的有效性。
引用
@article{arxiv.2009.03538,
title = {An IMM-based Decentralized Cooperative Localization with LoS and NLoS UWB Inter-agent Ranging},
author = {Jianan Zhu and Solmaz S. Kia},
journal= {arXiv preprint arXiv:2009.03538},
year = {2021}
}