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融合 IMU 惯性与 UWB 测距信息的移动用户协同相对定位

网络与互联网体系结构 2017-04-06 v1

摘要

多个移动用户之间的相对定位对于许多应用至关重要,例如灾区的搜救或人类社交互动。惯性测量单元(IMU)有望确定短时间内的位置变化,但在长期运行中对误差累积非常敏感。通过为移动用户配备测距单元(如超宽带 UWB),有可能通过基于三边测量的方法实现精确的相对定位。与基于视觉或激光的传感器相比,UWB 不需要视距条件并能提供准确的距离估计。然而,UWB 不提供任何方位信息且通信范围有限,因此仅靠 UWB 无法在无模糊的情况下确定用户位置。在本文中,我们提出了一种在无需基础设施知识的情况下,结合 IMU 惯性和 UWB 测距测量以实现多个移动用户间相对定位的方法。我们将 UWB 和 IMU 测量纳入一个基于概率的框架中,该框架允许对一组移动用户进行协同定位并从定位故障中恢复。我们进行了大量实验以证明融合 IMU 惯性和 UWB 测距测量的优势。

关键词

引用

@article{arxiv.1704.01397,
  title  = {Cooperative Relative Positioning of Mobile Users by Fusing IMU Inertial and UWB Ranging Information},
  author = {Ran Liu and Chau Yuen and Tri-Nhut Do and Dewei Jiao and Xiang Liu and U-Xuan Tan},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1704.01397},
  year   = {2017}
}

备注

accepted by ICRA 2017