一种采用交互多模型的移动机器人WSN/INS组合导航方法

摘要

本发明公开了一种采用交互多模型的WSN/INS组合导航方法，属于多传感器数据融合领域。本发明的特征在于使用两种误差模型对室内移动机器人的运动进行建模，通过两组滤波器的交互融合来获得移动机器人导航参数误差的最优估计。两组滤波器分别对移动机器人在匀速和匀加速状态下的运动进行建模，第一组滤波器以移动机器人在两个方向的位置误差和速度误差作为系统的状态变量；第二组滤波器以移动机器人在两个方向的位置误差、速度误差和加速度误差作为系统的状态变量；两组滤波器均以INS和WSN测量解算得到的移动机器人在两个方向位置差作为观测量。该方法通过融合两组滤波器的滤波结果，使移动机器人导航参数的精度得到明显的提高。

主权项

一种采用交互多模型(IMM)的移动机器人WSN/INS组合导航方法，其特征是包括下列步骤：(1)对移动机器人在匀速和匀加速两种情况下的INS解算误差进行建模，进而得到两种状态下的误差模型，分别记为模型1和模型2；(2)将INS与WSN测量解算得到的移动机器人在两个方向上的位置做差，差值作为数据融合滤波器的观测向量输入到IMM滤波器中，IMM滤波器通过模型1和模型2对移动机器人的状态分别进行预估，将两种误差模型估计出的移动机器人的导航参数误差进行加权融合以获得移动机器人在当前运动状态下导航参数误差的最优估计，最后输出当前时刻移动机器人的最优导航解算误差预估，并对INS解算的导航参数进行补偿，得到当前时刻移动机器人的最优导航参数预估。