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基于UWB-IMU的设施园艺移动平台组合定位方法

文献类型： 中文期刊

作者： 丁俊杰;许成果;罗志涛;郑恩来;陈凤;章永年;施印炎;沈成;汪小旵

作者机构：

关键词： 超宽带;设施园艺;组合定位;电驱移动平台;自适应抗差滤波

期刊名称：农业工程学报

ISSN： 1002-6819

年卷期： 2024 年

页码：

收录情况： EI（2025版） ; ; 北大核心（2023版） ; ; CSCD（2025-2026年度） ; ; 科技核心（2024版） ; ; 农林核心（2024版）

摘要： 为解决设施场景下遮挡严重所致的电驱移动平台定位精度低、稳定性差的问题，该研究设计了基于超宽带（ultra wide band,UWB）和惯性测量单元（inertial measurement unit,IMU）的组合定位方法，并提出基于卡尔曼滤波的自适应抗差组合定位算法（adaptive robust combination positioning algorithm,ARCPA）。首先，针对单传感器定位误差大的问题，搭建基于UWB与IMU两种传感器的组合定位系统；其次，为精准检测UWB数据的非视距误差，设计差分距离非视距误差检测滑动窗口；最后，为抑制卡尔曼滤波中的量测噪声，采用余弦重启函数实时调整渐消因子，并引入位置精度因子权值修正抗差因子。为验证所提定位方法的有效性，搭建设施园艺电驱移动平台和实时定位系统，并进行仿真与实车定位试验。试验结果表明，采用所提UWB-IMU组合定位方法的均方根误差为6.63 cm，比单传感器的定位精度提高了81.92%，相比于经典卡尔曼滤波、无迹卡尔曼滤波、扩展卡尔曼滤波、粒子滤波与自适应抗差卡尔曼滤波算法，所提ARCPA算法定位精度分别提高50.15%...

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