兵工学报 ›› 2023, Vol. 44 ›› Issue (10): 3137-3145.doi: 10.12382/bgxb.2022.0557
收稿日期:
2022-06-22
上线日期:
2023-10-30
通讯作者:
ZHU Jianliang*(), WANG Liya, BO Yuming
Received:
2022-06-22
Online:
2023-10-30
摘要:
基于全球卫星导航系统(GNSS)和行人航位推算(PDR)的组合导航系统是行人导航广泛采用的方案之一。为进一步提高GNSS/PDR组合导航系统的定位精度,提出一种基于图优化的GNSS/PDR组合导航方法。通过构建因子图表示状态和量测信息之间的概率依存关系,过去的所有状态都作为未知量在每一步进行迭代估计,通过最小化整体代价函数获取状态的最优估计。实际场景测试结果表明:与卡尔曼滤波算法相比,新方法能够进一步降低定位的平均误差,提高定位精度;两组实际场景测试的平均水平定位误差都降低了40%以上。实验结果证明了图优化算法可以有效地提高定位精度。
中图分类号:
朱建良, 王立雅, 薄煜明. 行人GNSS/PDR组合导航优化估计方法[J]. 兵工学报, 2023, 44(10): 3137-3145.
ZHU Jianliang, WANG Liya, BO Yuming. Pedestrian GNSS/PDR Integrated Navigation System with Graph Optimization[J]. Acta Armamentarii, 2023, 44(10): 3137-3145.
方法 | 误差均值/m | 误差均方根/m |
---|---|---|
KF-GNSS/PDR | 1.48 | 0.77 |
FGO-GNSS/PDR | 0.83 | 0.50 |
表1 手持实验1水平位置误差统计结果
Table 1 Hand-held experiment 1 statistical results of horizontal position errors
方法 | 误差均值/m | 误差均方根/m |
---|---|---|
KF-GNSS/PDR | 1.48 | 0.77 |
FGO-GNSS/PDR | 0.83 | 0.50 |
方法 | 误差均值/m | 误差均方根/m |
---|---|---|
KF-GNSS/PDR | 1.78 | 1.18 |
FGO-GNSS/PDR | 1.00 | 0.61 |
表2 手持实验2水平位置误差统计结果
Table 2 Hand-held experiment 2 statistical results of horizontal position errors
方法 | 误差均值/m | 误差均方根/m |
---|---|---|
KF-GNSS/PDR | 1.78 | 1.18 |
FGO-GNSS/PDR | 1.00 | 0.61 |
方法 | 误差均值/m | 误差均方根/m |
---|---|---|
KF-GNSS/PDR | 1.21 | 0.84 |
FGO-GNSS/PDR | 0.72 | 0.53 |
表3 背包实验1水平位置误差统计结果
Table 3 Knapsack experiment 1 statistical results of horizontal position errors
方法 | 误差均值/m | 误差均方根/m |
---|---|---|
KF-GNSS/PDR | 1.21 | 0.84 |
FGO-GNSS/PDR | 0.72 | 0.53 |
方法 | 误差均值/m | 误差均方根/m |
---|---|---|
KF-GNSS/PDR | 2.34 | 1.39 |
FGO-GNSS/PDR | 1.03 | 0.71 |
表4 背包实验2水平位置误差统计结果
Table 4 Knapsack experiment 2 statistical results of horizontal position errors
方法 | 误差均值/m | 误差均方根/m |
---|---|---|
KF-GNSS/PDR | 2.34 | 1.39 |
FGO-GNSS/PDR | 1.03 | 0.71 |
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