INS/UWB的姿态估计的室内导航无缝切换

摘要：

地理坐标系是室外导航通用坐标系,室外导航定位系统常采用GNSS、INS等量测载体的姿态、位置信息,往往投影到地理坐标系,而超宽带定位技术是室内导航中研究的热点,将载体状态量投影到有别于地理坐标系的室内UWB坐标系.而要实现室内室外导航无缝平滑切换,关键问题是统一UWB定位的室内坐标系和室外地理坐标系,并使二者相互转换.利用INS/UWB组合导航定位技术,依据地理坐标系到UWB坐标系的姿态转换的欧拉旋转定理设计卡尔曼滤波模型,实现在UWB导航坐标系相对于地理导航坐标系的姿态角和欧拉余弦矩阵的估算输出,有效解决了量测数据投影,从而实现UWB坐标系到地理坐标系的统一转换.相比于两种导航模式的相互切换,克服“垂直切换”造成的系统抖动,提高系统稳定性,同时比精确量测室内标记点的方法易操作,通用性更强.能够实现短时间、小误差的姿态估计输出.具有较强的市场应用价值.

关键词：卡尔曼滤波、惯性导航和超宽带组合导航、室内外导航无缝平缓衔接、坐标系欧拉转换

所属期刊栏目：37

分类号：TP23(自动化技术及设备)

在线出版日期：2020-09-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：315-318,361