[發明專利]一種基于多窗口的室內行人自適應UFIR數據融合方法

在審

• 申請號: 201711122282.2
• 申請日: 2017-11-14
• 公開（公告）號: CN107966142A
• 公開（公告）日: 2018-04-27
• 發明（設計）人: 李岳煬;徐元;王宜敏;部麗麗;吳玉濤
• 申請（專利權）人: 濟南大學
• 主分類號: G01C21/16
• 分類號: G01C21/16;G01C21/20
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司37221
• 代理人: 董雪

1.一種基于多窗口的室內行人自適應UFIR數據融合方法，其特征在于，包括：

(1)以慣性導航器件INS在k時刻在東向和北向的位置誤差和速度誤差作為狀態量，將慣性導航器件INS與UWB分別測量得到的目標行人的位置作差，差值作為系統觀測量，構建濾波模型；

(2)在擴展有限脈沖響應濾波器的基礎上，根據在離線階段選擇的不同局部濾波窗口，構建P個不同的子UFIR濾波器，P為設定值；

(3)通過IMM方式對構建的子UFIR濾波器的輸出進行融合，得到當前時刻的慣性導航器件INS測量系統測量的行人最優的位置誤差預估；

(4)將慣性導航器件INS測量得到的行人位置與UFIR濾波器得到的位置誤差預估作差，最終得到當前時刻最優的行人位置預估。

2.如權利要求1所述的一種基于多窗口的室內行人自適應UFIR數據融合方法，其特征在于，所述步驟(2)中，子UFIR濾波器的狀態方程為：

其中，(δP_East,k+1,δP_North,k+1)、(δP_East,k,δP_North,k)分別為k+1和k時刻慣性導航器件INS解算的東向和北向的位置誤差；(δV_East,k+1,δV_North,k+1)、(δV_East,k,δV_North,k)為k+1和k時刻慣性導航器件INS解算的東向和北向的速度誤差；T為采樣周期；w_k為k時刻的系統噪聲。

3.如權利要求1所述的一種基于多窗口的室內行人自適應UFIR數據融合方法，其特征在于，所述步驟(2)中，子UFIR濾波器的觀測方程為：

其中，分別為k時刻INS和UWB分別測量得到的目標行人的位置；為k時刻慣性導航器件INS解算的東向和北向的位置誤差；(δV_East,k,δV_North,k)為k時刻慣性導航器件INS解算的東向和北向的速度誤差；v_k為系統k時刻的觀測噪聲；分別為k時刻慣性導航器件INS解算的東向和北向的位置誤差觀測量。

4.如權利要求1所述的一種基于多窗口的室內行人自適應UFIR數據融合方法，其特征在于，所述步驟(2)中，在離線階段選擇的不同局部濾波窗口構建不同的子UFIR濾波器的數量根據對算法性能的需求自行選擇。

5.如權利要求1所述的一種基于多窗口的室內行人自適應UFIR數據融合方法，其特征在于，所述步驟(2)中，各子UFIR濾波器通過一組獨立的數據，將能獲取到的均方誤差最小的P個局部濾波窗口N，分別作為子UFIR濾波器的局部濾波窗口。