[发明专利]基于超宽带和气压传感器融合的三维定位方法

权利要求书

1.一种基于超宽带和气压传感器融合的高精度三维定位方法，其特征在于，按照以下步骤进行：

步骤1，在室内三维定位中，在区域立体空间内布设超宽带定位基站，实时获取本区域内的超宽带观测值，在超宽带定位标签端带有气压传感器，移动目标进行在线实时定位时，超宽带定位基站同时获取超宽带信号和气压观测信号，超宽带信号进行二维平面信息获取，而超宽带和气压信号融合获得更稳定的高度信息；

步骤2，超宽带定位基站实时将超宽带数据和接收到的气压及温度数据上传至定位服务器，定位服务器对实时超宽带数据和气压及温度数据进行分类处理，并进行高精度位置解算；

高精度位置解算分为两个部分，首先是基于超宽带数据的三维解算得到高精度的二维位置信息及高度估计值，然后将解算得到的高度估计值和气压传感器数据进行融合得到更高稳定性的高度值；

高度融合方法采用基于超宽带高度估计值和气压传感器融合的虚拟参考站差分高度解算，其具体方法为：

1)初始化阶段，即首次定高h，则利用超宽带三维解算得到的高度估计值；

2)虚拟气压参考站气压值更新阶段，即根据得到的高度估计值h，及获取到的气压测量值P和温度测量值T，根据公式(1)计算得到虚拟参考站气压值P₀：

3)实时高度更新阶段，

根据P₀及测得的气压值P、温度值T，根据式(2)可得到高度的估计值h₁：

同样根据UWB的测量值也计算得到一个高度的估计值h₂，根据上次高度h、高程预设最大速度值及时间间隔预测本时刻的高度变化范围，如果h₁、h₂中某一个超过该范围则认为是异常值，取符合范围的值为此次高度估计值h；若两者都满足要求，则取两个高度估计值的加权和作为此次高度估计值h；若两者都不满足要求，则丢弃本次估计值，保持上次估计结果；

4)连续高度估计则转至2),进行虚拟气压参考站气压值更新，然后进行高度融合；

最终获得移动目标的实时三维位置数据。