移动用户协作相对定位:融合IMU惯性与UWB测距技术

9 下载量 165 浏览量 更新于2024-08-26 1 收藏 86KB PDF 举报
"该论文探讨了通过融合IMU惯性和UWB测距信息来实现移动用户的协作相对定位技术,旨在解决在无GPS或其他全局定位系统覆盖下的定位问题。在搜索与救援、社交互动等多用户应用中,相对定位具有重要意义。" 在本文中,作者Ran Liu, Chau Yuen, Tri-Nhut Do, Dewei Jiao, Xiang Liu 和 U-Xuan Tan提出了一种创新方法,利用惯性测量单元(IMU)和超宽带(UWB)测距设备的组合来克服单个技术的局限性。IMU可以实时监测设备的运动状态,例如加速度和角速度,从而推算出短时间内位置的变化。然而,由于累积误差的存在,长时间使用IMU会导致定位精度下降。 超宽带(UWB)技术则是一种无线通信技术,能提供高精度的距离测量,不受视线(LOS)限制,即使在有遮挡的情况下也能工作。UWB通过发送极短的脉冲信号来确定物体间的距离,但不提供方向信息,且通信范围有限,这使得仅依赖UWB无法无歧义地确定用户的位置。 为了解决这个问题,论文提出了一种结合IMU和UWB的方法,通过融合两者的优势,实现在没有全局定位信息的情况下,多移动用户的相对位置精确估计。这种方法可能包括实时校正IMU的累积误差,以及利用UWB提供的距离数据来修正和验证IMU的定位结果。通过这种方式,可以提高定位的稳定性和准确性,尤其是在室内或复杂环境中的定位性能。 论文的贡献可能包括算法设计、实验验证以及性能评估。通过实际测试和仿真结果,作者可能展示了该方法在不同条件下的表现,证明了其在减少定位不确定性、增强定位可靠性和拓展通信范围方面的有效性。这种融合技术对于未来智能物联网、机器人导航、无人机协同和增强现实等领域的应用具有重要的理论和实践价值。 这篇研究论文深入研究了移动用户之间的相对定位问题,提出了一种结合IMU和UWB的新方法,以克服单一技术的局限性,实现更精确、鲁棒的定位服务。这种方法对于扩展定位技术的应用场景,特别是在那些传统GPS无法覆盖的领域,具有显著的意义。