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基于地圖信息和位置自適應(yīng)修正的粒子濾波室內(nèi)定位方法與流程

文檔序號(hào):11100668閱讀:來源:國(guó)知局

技術(shù)特征:

1.一種基于地圖信息和位置自適應(yīng)修正的粒子濾波室內(nèi)定位方法,其特征在于:所述定位方法包括以下步驟:

步驟1,粒子初始化為指定粒子攜帶的狀態(tài)信息為其中是初始時(shí)刻t0第i個(gè)粒子的狀態(tài)向量,分別是時(shí)刻t0第i個(gè)粒子的橫坐標(biāo)、縱坐標(biāo)和權(quán)重,初始權(quán)重設(shè)為1,N是粒子數(shù)量,是由目標(biāo)初始位置加上偏移量得到,偏移量服從均值為0,方差為σ2的高斯分布;

步驟2,粒子傳播,根據(jù)式(1)由k-1時(shí)刻粒子狀態(tài)向量Sk-1計(jì)算出粒子在k時(shí)刻的狀態(tài)向量Sk,其中是k時(shí)刻第i個(gè)粒子的坐標(biāo),是k-1時(shí)刻第i個(gè)粒子的坐標(biāo),Lk-1是k-1時(shí)刻目標(biāo)的行進(jìn)步長(zhǎng),Lk是k時(shí)刻目標(biāo)的行進(jìn)步長(zhǎng),由式(2)計(jì)算得到,其中α,β是步長(zhǎng)模型參數(shù),是在離線階段根據(jù)已知步長(zhǎng)和步頻通過線性回歸計(jì)算得到,freqk是k時(shí)刻的目標(biāo)步頻,根據(jù)目標(biāo)行進(jìn)過程中采集到的加速度傳感器數(shù)據(jù)通過波峰檢測(cè)算法計(jì)算得到,是k時(shí)刻第i個(gè)粒子的航向,是k-1時(shí)刻第i個(gè)粒子的航向,由方向傳感器采集得到;

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Lk=α·freqk+β (2)

步驟3,粒子更新,判斷粒子在傳播過程中是否與地圖中的墻壁等障礙物相交,如果存在相交則該粒子滅亡,權(quán)重置為0;

步驟4,目標(biāo)位置確定,根據(jù)式(3)計(jì)算得到目標(biāo)在k時(shí)刻的最終位置,其中(Xk,Yk)是k時(shí)刻由粒子濾波算法估算出的目標(biāo)最終位置坐標(biāo),是k時(shí)刻第i個(gè)粒子的坐標(biāo),是k時(shí)刻第i個(gè)粒子的權(quán)重;

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步驟5,粒子重采樣和位置自適應(yīng)修正,設(shè)步驟3中得到的存活粒子數(shù)為Ns,在存活的粒子中隨機(jī)抽取N-Ns個(gè)粒子用于補(bǔ)償損失的粒子;在粒子補(bǔ)償時(shí)對(duì)補(bǔ)償?shù)牧W游恢酶鶕?jù)式(4)進(jìn)行調(diào)整,其中是在k時(shí)刻隨機(jī)抽取的存活粒子的位置坐標(biāo),是在k時(shí)刻補(bǔ)償粒子的位置坐標(biāo),是k時(shí)刻的航向偏差修正參數(shù),分別是的x軸分量和y軸分量,由式(5)計(jì)算得到,是k時(shí)刻重采樣粒子i的位置偏移量,服從均值為0,方差為σ2的高斯分布,分別是的x軸分量和y軸分量;是k時(shí)刻存活粒子位置距離目標(biāo)位置的平均偏移量,分別是的x軸分量和y軸分量,是k-1時(shí)刻重采樣后粒子位置距離目標(biāo)位置的平均偏移量,分別是的x軸分量和y軸分量;μk是k時(shí)刻的位置修正增益參數(shù),由式(10)計(jì)算得到,其中表示

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