[发明专利]一种IMU导航的定位校正方法

说明书

本发明公开一种IMU导航的定位校正方法，其特征在于，包括IMU导航修正：通过UWB定位测量当前位置与附近基站的距离，以所测量到的距离作为约束条件通过粒子滤波算法对IMU导航进行修正;IMU导航的基站位置修正：通过UWB定位测量待位置修正的基站与附近一个以上基站的距离并作为约束条件，然后用粒子滤波算法计算出IMU导航中该基站修正后的位置，这样可以在一定程度上提高惯性导航系统的精度和独立导航时长。

技术领域

本发明涉及一种IMU导航，尤其是涉及IMU导航的修正。

背景技术

惯性导航系统由于陀螺仪零点漂移严重，震动等因素，致使无法通过直接积分加速度获得高精度的方位和速度等信息，即现有的微惯性导航系统很难长时间独立工作。另外，如图1所示，现有的IMU导航由于导航的误差累积，实际的运动路线会产生具有明显偏差的运动轨迹，以致惯性导航系统的精度有待提高。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种通过基于UWB的测距方式，将IMU导航系统误差及时消除，可以在一定程度上提高惯性导航系统的精度和独立导航时长；

为实现上述目的，本发明提出的一种IMU导航的定位校正方法，其特征在于，包括

IMU导航修正：通过UWB定位测量当前位置与附近基站的距离，以所测量到的距离作为约束条件通过粒子滤波算法对IMU导航进行修正；

优选地，IMU导航修正过程中，通过UWB定位测量当前位置与附近三个以上基站的距离，以所测量到的三个以上距离作为约束条件通过粒子滤波算法对IMU导航进行修正；

优选地，IMU导航修正过程中，通过UWB定位测量当前位置与附近基站的距离后，分别以所测量的距离为半径，以对应基站为原点形成圆弧线，然后通过粒子滤波算法计算定位点，然后将IMU导航位置修正至计算所得的定位点；

优选地，还包括

IMU导航的基站位置修正：通过UWB定位测量待位置修正的基站与附近一个以上基站的距离并作为约束条件，然后用粒子滤波算法计算出IMU导航中该基站修正后的位置；

优选地，IMU导航的基站位置修正过程中：人员佩戴终端，逐一放置基站，通过UWB定位测量所佩戴终端与附近一个以上基站的距离并作为约束条件，然后用粒子滤波算法计算出IMU导航中该基站修正后的位置；

优选地，当第一人进入未知区域时，分别在该区域的入口、拐角放置基站；每放置一个基站，通过UWB定位测量所佩戴终端与附近基站的距离并作为约束条件，然后用粒子滤波算法计算出IMU导航中该基站修正后的位置；

进一步，当第一人原路返回时，通过UWB定位测量所佩戴终端与附近基站的距离并作为约束条件，然后用粒子滤波算法计算出IMU导航中该基站修正后的位置并显示，再与原路径比较以返回到达出口；

更进一步，当第二人进入第一人已放置好基站的区域后，通过UWB定位测量所佩戴终端与附近基站的距离并作为约束条件，然后用粒子滤波算法计算出IMU导航中该基站修正后的位置并显示，再与第一人的路径比较以到达第一人所在位置；

综上所述，本发明的方法，巧妙地将IMU导航和UWB定位结合在一起，不仅能够对IMU导航的基站位置进行实时修正，同时也能对导航过程进行位置和路线的实时修正，提高了IMU导航系统的精度和IMU导航独立导航时长。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图；

图1为现有IMU导航系统导航的误差累积造成位置和路线偏差的示意图；