[发明专利]养殖场大数据服务的移动个体UWB定位非视域校正系统

说明书

本发明公开了一种养殖场大数据服务的移动个体UWB定位非视域校正系统，包括定位单元以及监测单元；所述定位单元用于对移动个体进行测距，并确定移动个体的位置；所述定位单元包括用于对移动个体进行测距的基站以及用于测量移动个体运动数据的移动件；所述监测单元用于显示移动个体的位置信息，并绘制移动个体的移动轨迹。本发明能够提供准确的位置估计，大幅度降低了NLOS引起的定位误差。

技术领域

本发明涉及室内定位领域，具体涉及一种养殖场大数据服务的移动个体UWB定位非视域校正系统。

背景技术

养殖场内移动个体的定位受到猪场物品摆放不固定、人员随机移动等各种可能存在的突发情况影响，会引起基站与移动节点之间存在随机遮挡，使得通信处于非视域状态(Not-Line-of-sight,NLOS)，造成定位系统产生严重的定位偏差。现有定位融合方法面对复杂环境下可能发生的非视距误差矫正效果有限，存在定位精度随着环境复杂程度增加而不断下降的问题。

因此，需要一种养殖场大数据服务的移动个体UWB定位非视域校正系统，能够解决以上问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是克服现有技术中的缺陷，提供养殖场大数据服务的移动个体UWB定位非视域校正系统，能够提供准确的位置估计，大幅度降低了NLOS引起的定位误差。

本发明的养殖场大数据服务的移动个体UWB定位非视域校正系统，包括定位单元以及监测单元；

所述定位单元用于对移动个体进行测距，并确定移动个体的位置；所述定位单元包括用于对移动个体进行测距的基站以及用于测量移动个体运动数据的移动件；

所述监测单元用于显示移动个体的位置信息，并绘制移动个体的移动轨迹。

进一步，所述定位单元根据如下方法确定移动个体的位置：

S1.初始化以及ε′₀，并设时刻k＝1；其中，为0时刻的位置与速度，ε′₀为0时刻的距离差值；

S2.测量移动个体在k-1时刻的惯性加速度u_k-1；

S3.利用惯性加速度u_k-1以及移动个体在k-1时刻的位置，得到移动个体在k时刻的位置与速度预算值

S4.根据所述预算值预测在k时刻移动个体与第i个基站之间的距离

S5.计算距离与距离之间的差值ε_k；其中，距离为在k时刻移动个体与第i个基站之间的UWB测量距离；

S6.根据所述差值ε_k和ε′_k-1，确定校正因子N_k；

S7.根据校正因子N_k，计算用于修正UWB测量距离的修正值d_i；

S8.根据修正值d_i，计算目标坐标z_k；

S9.根据目标坐标z_k，更新移动个体在k时刻的位置与速度估计值

S10.根据所述估计值计算k时刻的距离差值ε′_k；

S11.按照如下步骤进行迭代操作：使得k加1，并将加1后的k代入步骤S2，执行S2-S10。

进一步，根据如下公式确定移动个体在k时刻的位置与速度预算值

其中，A_k-1以及B_k-1均为k-1时刻的卡尔曼滤波递归方程系数；为k-1时刻的位置与速度估计值。