[發(fā)明專利]UWB傳感器異常值的剔除方法

在審

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• 申請日: 2021-04-02
• 公開（公告）號: CN112989625A
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發(fā)明（設計）人: 陳國軍
• 申請（專利權）人: 上海有個機器人有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F17/16;G06F119/02
• 代理公司: 北京天盾知識產權代理有限公司 11421
• 代理人: 梁秀秀

1.一種UWB傳感器異常值的剔除方法，用于電梯定位系統(tǒng)中，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，設定電梯的初始狀態(tài)，初始狀態(tài)包括：電梯的位置以及電梯的速度；

步驟2，根據(jù)電梯的初始狀態(tài)預測電梯的下一個系統(tǒng)狀態(tài)，得到電梯的狀態(tài)預測；

步驟3，通過平方根信息濾波器對電梯的狀態(tài)預測進行優(yōu)化，得到系統(tǒng)狀態(tài)的時序轉移函數(shù)和系統(tǒng)不確定性的時序轉移函數(shù)；

步驟4，讀取UWB傳感器以及慣性測量傳感器的數(shù)據(jù)，得到電梯的狀態(tài)測量函數(shù)；

步驟5，根據(jù)慣性測量傳感器的數(shù)據(jù)，通過馬氏距離優(yōu)化UWB傳感器的數(shù)據(jù)；

步驟6，根據(jù)系統(tǒng)狀態(tài)的時序轉移函數(shù)、系統(tǒng)確定性的時序轉移函數(shù)以及狀態(tài)測量函數(shù)，通過UWB傳感器觀測構建當前電梯的系統(tǒng)狀態(tài)的代價項，得到電梯的下一系統(tǒng)狀態(tài)的最優(yōu)估計。

2.根據(jù)權利要求1所述的UWB傳感器異常值的剔除方法，其特征在于，還包括：步驟7，根據(jù)電梯的下一系統(tǒng)狀態(tài)的最優(yōu)估計，更新電梯的系統(tǒng)狀態(tài)以及電梯的系統(tǒng)不確定性。

3.根據(jù)權利要求2所述的UWB傳感器異常值的剔除方法，其特征在于，電梯的初始狀態(tài)為：

x_i＝{v_i,p_i}；

x₀＝{v₀，p₀}；

P₀＝R₀^-1R₀^-T；

其中，x_i表示電梯在i時刻的系統(tǒng)狀態(tài)真實值，p_i表示電梯在i時刻的位置真實值，v_i表示電梯在i時刻的速度真實值，x₀表示電梯在初始時刻的系統(tǒng)狀態(tài)真實值，P₀表示系統(tǒng)狀態(tài)的初始協(xié)方差矩陣，R₀表示初始狀態(tài)的信息矩陣的平方根。

4.根據(jù)權利要求3所述的UWB傳感器異常值的剔除方法，其特征在于，系統(tǒng)狀態(tài)的時序轉移函數(shù)為：

其中Φ，G為系統(tǒng)參數(shù)，為電梯在i時刻的狀態(tài)預測值；

系統(tǒng)不確定性的時序轉移函數(shù)為：

其中為i時刻的系統(tǒng)的協(xié)方差矩陣，P_a為加速度計噪聲的方差；

其中，

5.根據(jù)權利要求4所述的UWB傳感器異常值的剔除方法，其特征在于，通過平方根信息濾波器對電梯的狀態(tài)預測進行優(yōu)化，得到系統(tǒng)狀態(tài)的時序轉移函數(shù)和系統(tǒng)不確定性的時序轉移函數(shù)具體包括：

通過cholesky分解將i時刻的系統(tǒng)的協(xié)方差矩陣轉換為i時刻的系統(tǒng)信息矩陣的平方根R_i，其中

6.根據(jù)權利要求5所述的UWB傳感器異常值的剔除方法，其特征在于，讀取UWB傳感器以及慣性測量傳感器的數(shù)據(jù)，得到電梯的狀態(tài)測量函數(shù)具體包括：

在i時刻使用慣性測量傳感器的數(shù)據(jù)，得到電梯的系統(tǒng)狀態(tài)測量值；

根據(jù)電梯的系統(tǒng)狀態(tài)測量值，聯(lián)合電梯在i時刻的系統(tǒng)狀態(tài)預測值建立代價項，得到電梯在i時刻的系統(tǒng)狀態(tài)代價項。

7.根據(jù)權利要求6所述的UWB傳感器異常值的剔除方法，其特征在于，電梯在i時刻的系統(tǒng)狀態(tài)代價項的函數(shù)為：

其中，表示電梯在i-1時刻的系統(tǒng)狀態(tài)真實值x_i-1與預測值之間的誤差；表示慣性測量傳感器的測量值與系統(tǒng)狀態(tài)預測值之間的誤差；

R^w_i-1表示慣性測量傳感器的過程噪聲在i-1時刻的信息矩陣的平方根。

8.根據(jù)權利要求6所述的UWB傳感器異常值的剔除方法，其特征在于，對系統(tǒng)狀態(tài)代價項的代價矩陣進行邊緣化，得到邊緣化后的i時刻的系統(tǒng)代價項。